Задать вопрос
Специалисты с радостью ответят на любой вопрос по услуге
Фреоны. Безопасность фреонов

Фреоны обладают уникальными свойствами: они химически инертны, взрыво- и пожаро-безопасны, нетоксичны и благодаря этому широко используются в промышленности.Фреоны используются как хладагенты в бытовых холодильниках и кондиционерах, как распылители в упаковках аэрозолей различного назначения, как вспениватели при производстве пенопластов, как реагенты при производстве интегральных схем в электронике, широко применяются фреоны и в системах газовогопожаротушения.

В настоящее время значительно обострился интерес к безопасности фреонов. А если учесть, что фреоны в качестве хладагентов применяются в большинстве типов систем кондиционирования, то вопрос о безопасности применения фреонов всегда был и остается очень важным. Фреоны применяются как в бытовых кондиционерах типа Split, так и в чиллерах большой производительности.

Рассмотрим вопрос о том, насколько опасны фреоны при воздействии на человека.

В соответствии с ГОСТом 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» фреоны относятся к веществам IV класса опасности. К этому классу отнесены малоопасные вещества. (Самые опасные вещества относятся к первому классу опасности.) В табл. 1 приведены некоторые вещества и их предельно допустимые концентрации (ПДК) в воздухе рабочей зоны.

Напомним, что ПДК – концентрация вещества, которая при длительном воздействии в рабочее время в течение всего рабочего стажа не может вызвать заболеваний и отклонений в состоянии здоровья человека. ПДК устанавливает Министерство здравоохранения и социального развития Российской Федерации. Трудно объяснить почему, но в настоящее время не для всех фреонов установлены значения ПДК. В ГОСТе не определены ПДК для широко используемых фреонов R-134a, R-407C, R-410A и компонентов этих фреонов.

Как видно из табл. 1, фреон существенно менее опасен, чем пыль, табак и спирт. Однакофреон не имеет запаха и его трудно обнаружить. Поэтому некоторые люди могут опасаться отравления фреоном при использовании бытовых приборов. Покажем, что эти опасения лишены оснований.

Например, каждый человек имеет бытовой холодильник дома. В нем содержится около 500 г фреона (цифра умышленно завышена). При площади квартиры 50 м2 ее объем равен примерно 135 м3. Если весь фреон мгновенно попадет из холодильника в воздух помещений, то концентрация фреона составит 3,7 г/м3 (3 700 мг/м3) и несколько превысит значение ПДК (3 000 мг/м3). Однако наличие естественной вытяжной вентиляции воздуха в квартире с нормированным значением расхода воздуха 47 м3/ч (кратность воздухообмена 0,35) позволит в течение часа понизить концентрацию фреона ниже предельно допустимого значения.

Фреон содержится также и в бытовых кондиционерах. В бытовом кондиционере типа Split содержится около одного килограмма фреона. При полном вытекании фреона в воздух помещения концентрацияфреона в течение двух часов снизится до допустимого значения.

Интересно отметить, что многие лекарственные препараты (к примеру, дозированные аэрозольные ингаляторы), одобренные Минздравсоцразвития РФ(свободно продаются в аптеках и в том числе отпускаются без рецепта врача), содержат фреон в качестве распылителя. Итак, мы наглядно подтвердили, чтофреоны малоопасны при прямом воздействии на человека.

Таблица 1
Примеры веществ различных классов опасности

Название
вещества
Пыль растительного и животного
происхождения
Табак Спирт этиловый Фреон-22
Величина ПДК,
мг/м3
2 3 1000 3000
Класс опасности III, IV III IV IV

Многие читатели этой статьи будут искренне удивлены тому факту, что значение ПДК вообще никак не используется при проектировании систем кондиционирования. Это связано с тем, что человек без вреда для собственного здоровья может кратковременно переносить концентрацию вредных веществ, значительно превышающую ПДК. Многие согласятся с этим утверждением хотя бы на примере такого вредного вещества, как этиловый спирт.

А ведь именно кратковременное повышение концентрации фреона возможно при аварийной разгерметизации холодильных машин и систем кондиционирования.

Поэтому для оценки опасности кратковременного воздействия на человека в СНиПе 41-01-2003 введен новый параметр – ДАК – допустимая аварийная концентрация фреонов. Для всех марок фреонов установлено одно значение ДАК – 310 г/м3 (табл. 2). Это очень мудрое решение, поскольку фреонов много и не для всех марок известны значения ДАК. Правда, в СНиПе сделана оговорка о возможности использования других значений ДАК по информации от завода – производителя фреона. Трудно сказать, как реально можно воспользоваться этим правом, поскольку у иностранных производителей используется другая терминология, и не очень ясно, какой документ от иностранного производителя может иметь официальный статус, подтверждающий новое значение ДАК для конкретного фреона.

Кстати, в нашей стране нет единого подхода к терминологии и значениям для ДАК. Так, в «Правилах устройства и безопасной эксплуатации холодильных систем» ПБ 09-592-03 параметр, аналогичный ДАК, назван «практически допустимой концентрацией паров хладагента при аварийных ситуациях – ДК». В этом документе ДК определен индивидуально для каждой марки фреона. Проблема только в том, что в число этих фреонов не вошли широко используемые в настоящее время фреоны R-134a, R-407C и R-410A. Как использовать этот документ по отношению к этим фреонам – непонятно.

Не ясно также и то, каким образом в СНиПе и в «Правилах» получены значения ДАК и ДК.

Анализ табл. 2 показывает, что эти значения могли быть заимствованы из существующих в мире стандартов. Так, в американском стандарте ASHRAE в качестве ДАК используется параметр «Quantity of Refrigerant per Occupied Space», значение которого имеет конкретное обоснование. Для каждого хладагента этот параметр определен либо по концентрации хладагента, которая уменьшает концентрацию кислорода в воздухе до 19,5 %, либо, например, для фреона-22 принимается на уровне 80 % от предела кардиологической чувствительности человека.

Как нам кажется, наиболее четко и полно нормативы по безопасности фреонов прописаны в европейском стандарте EN 378. Во-первых, здесь приведены сведения для всех хладагентов. Во-вторых, четко указаны критерии определения «Practical limit» (PL), который является аналогом ДАК. Так, для фреонов, указанных в табл. 2, величина концентрации PL определяется либо на уровне 50 % от предела концентрации хладагента, вызывающей эффект удушья от недостатка кислорода, либо принимается на уровне 80% от предела кардиологической или наркотической чувствительности человека за короткий промежуток времени.

Обратим внимание на некоторые вопросы, которые надо учитывать при проектировании фреоновых систем кондиционирования, чтобы они были полностью безопасными для людей. В СниПе 41-01-2003 указано, что системы непосредственного охлаждения (Split, Multi-split, Sky и VRV) разрешается использовать, если масса фреона при аварийном выбросе его из всего контура циркуляции в меньшее из обслуживаемых помещений не превысит допустимой аварийной концентрации ДАК 310 г/м3. Это требование легко учесть при проектировании. Для этого надо провести анализ помещений и определить допустимую массу фреона в системе, обслуживающей каждое помещение. Пример такого анализа приведен в табл. 3. После этого необходимо выбрать систему, которая будет обслуживать каждое конкретное помещение. Как видно из табл. 3, помещения с площадью более 15 м2 могут обслуживаться всеми типами существующих фреоновых систем кондиционирования. Помещения небольшой площади целесообразно оснащать системой кондиционирования с небольшой холодопроизводительностью и малой массой фреона.

Таблица 2
Допустимые концентрации фреонов, применяемые в проектировании в различных странах

Обозначение
хладагента
ПБ 09*
ДК, г/м3
СНиП
ДАК, г/м3
ASHRAE***
RQL, г/м3
EN 378***
PL, г/м3
R-134a   310 250 250
R-22 300 310 150 300
R-407C   310   310
R-410A   310   440
* ПБ 09-592-03 (Россия) – Правила устройства и безопасной эксплуатации холодильных си-
стем.
** СниП 41-01-2003 (Россия) «Отопление, вентиляция и кондиционирование».
*** ANSI/ASHRAE Standard 15-2007 (USA) «Safety Standard for Refrigeration Systems».
**** EN 378:2000 EUROPEAN STANDARD «Refrigeration systems and heat pumps – Safety and
environmental requirements».

Таблица 3
Пример анализа применимости систем кондиционирования для помещений различной площади

Площадь помещения, м2 2 5 10 15 20 25 30
Максимальное количество фреона в системе, кг 1,5 3,9 7,7 11,6 15,5 19,3 23,2
Тип системы непосредственного охлаждения Split

Split

Multi-split

Sky

Split

Multi-split

Sky

Split

Multi-split

Sky VRV

Split

Multi-split

Sky VRV

Split

Multi-split

Sky VRV

Split

Multi-split

Sky VRV

Таблица 4
Количество фреона в чиллерах DAIKIN (данные приведены для отдельных моделей чиллеров)

Тип Холодопроизво-дительность, кВт Хладагент Масса, кг Удельное кол-во хладагента, кг/кВт Удельная холодопроизво-дительность, кВт/кг
С водяным охлаждением
2093 R-410A 130 0,062 16,10
  1620 R-410A 130 0,080 12,46
  546 R-134a 76 0,139 7,18
  123 R-134a 18 0,146 6,83
  1893 R-134a 292 0,154 6,48
  334 R-134a 53 0,159 6,30
  1050 R-134a 290 0,276 3,62
С воздушным охлаждением
605 R-134a 70 0,116 8,64
  1650 R-134a 240 0,145 6,88
  790 R-134a 120 0,152 6,58
  1109 R-134a 172 0,155 6,45
  478,7 R-134a 78 0,163 6,14
  1056 R-134a 184 0,174 5,74
  1253 R-134a 240 0,192 5,22
  184 R-134a 36 0,196 5,11
  121 R-134a 26 0,215 4,65
  255 R-134a 76 0,298 3,36
  321 R-134a 96 0,299 3,34

Следует отметить, что европейский стандарт EN-378 значительно мягче трактует требования к проектированию фреоновых систем кондиционирования. Так, в офисных и административных зданиях без круглосуточного пребывания людей можно проектировать фреоновые системы с любым количеством фреона в системе.

В «Правилах устройства и безопасной эксплуатации холодильных систем» ПБ 09-592-03 большое значение для проектирования имеет «наполнение единичных холодильных систем хладагентами по массе», или, проще говоря, количество фреона в системе. Понятно, что чем меньше фреона в системе, тем она безопаснее. Необходимо отметить, что в чиллерах используется различное количество фреона в зависимости от многочисленных факторов, к которым относятся холодопроизводительность системы, марка фреона, конструктивное исполнение теплообменных аппаратов, тип компрессора и другие факторы. В табл. 4 приведены примеры количества фреона в чиллерах DAIKIN.

Как видно из этой таблицы, компания DAIKIN производит чиллеры на фреоне R-410A с рекордно низким количеством фреона в системе. Чиллер холодопроизводительностью 2 000 кВт содержит лишь 130 кг фреона, что позволяет разместить его, например, в торговом центре в машинном отделении внутри здания. В этом случае «Правила…» требуют, чтобы в системе было менее 250 кг фреона.

В заключение еще раз хочется подчеркнуть, что правильное проектирование с учетом действующих нормативов обеспечивает полную безопасность для людей при использовании фреона в системах кондиционирования.


Заказать услугу
Оформите заявку и специалист свяжется с вами и ответит на все интересующие вопросы в ближайшее время.
Вернуться к списку