Το νέο φιλικό προς το περιβάλλον ψυκτικό μέσο R-1234yf (2,3,3,3-tetrafluoropropene)

Abstract

Με τον Κανονισμό (ΕΚ) υπ’ αριθμ. 842/2006 και την Οδηγία 2006/40/ΕΚ του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου θεσπίστηκε νομικά ότι από την 1η Ιανουαρίου 2011 παύει η χρήση του ψυκτικού μέσου R-134a στα συστήματα κλιματισμού των νέων τύπων μηχανοκίνητων οχημάτων. Ως υποκατάστατο για το ψυκτικό μέσο R-134a, η αυτοκινητοβιομηχανία, σε συνεργασία με τους ενδιαφερόμενους προμηθευτές δοκίμασε και αξιολόγησε διάφορες εναλλακτικές λύσεις. Η λύση βρέθηκε στο νέο φιλικό προς το περιβάλλον ψυκτικό μέσο R-1234yf, το οποίο έχει GWP 4 και έχει το βασικό προτέρημα ότι είναι όσο το δυνατόν πιο συμβατό με το R134a, το οποίο αξίζει να σημειωθεί ότι έχει GWP 1430. Το 2009 χορηγήθηκε στην εταιρία Honeywell μια ευρεσιτεχνία για την εφαρμογή του R-134yf στα συστήματα κλιματισμού στα μηχανοκίνητα οχήματα. Στη συνέχεια, οι εταιρείες Honeywell και DuPont εξέδωσαν το 2010 αμοιβαία άδειες χρήσης των ευρεσιτεχνιών τους στην εφαρμογή της αυτοκίνησης (Honeywell) ή στην παραγωγή (DuPont). Αντικείμενο μελέτης των επιστημόνων που αναζητούν τις εναλλακτικές “πράσινες” λύσεις είναι τα χαρακτηριστικά και οι θερμοδυναμικές ιδιότητες των νέων υποψήφιων ψυκτικών μέσων. H παρούσα Διπλωματική Εργασία λοιπόν εκπονήθηκε με σκοπό την καταγραφή και παρουσίαση όλων των τελευταίων δεδομένων και εξελίξεων που υπάρχουν γύρω από το καινοτόμο αυτό νέο ψυκτικό μέσο, ενώ παράλληλα δημιουργήθηκε και υπολογιστικός κώδικας σε γλώσσα προγραμματισμού FORTRAN 77, ο οποίος να μπορεί να περιγράψει τη συμπεριφορά του R-1234yf στην υπέρθερμη περιοχή με βάση την καταστατική εξίσωση Peng-Robinson.

Regulation (EC) No 842/2006 and Directive 2006/40/EC made it a legal requirement that the use of R-134a in air conditioning systems of new types of motor vehicles be discontinued as of 1 January 2011. The motor vehicle industry, in cooperation with the suppliers concerned, tested and evaluated various products as potential replacements for R-134a. The solution was found in the new environment-friendly refrigerant R-1234yf, which has a GWP of 4 and the major advantage of being as closely compatible as possible with R134a, which is worth noting that it has a GWP of 1430. In 2009, Honeywell International was granted a patent related to the use of R-1234yf in motor vehicle air conditioning systems. Afterwards, in 2010, Honeywell and DuPont licensed mutually to use their respective patents for motor vehicle applications (Honeywell) and manufacturing (DuPont). Object of the survey by scientists looking for alternative “green” solutions is the characteristics and the thermodynamic properties of new candidate refrigerants. This diploma thesis therefore was conducted to record and present all the latest data and developments that exist around this innovative new refrigerant, while at the same time a computational code was created with the FORTRAN 77 programming language, which can describe the behavior of R-1234yf in superheated region based on the Peng-Robinson equation of state.