хладагент в кондиционере что это
Фреон для кондиционеров
Что такое фреон? Какими свойствами он обладает?
Фреоны (или хладоны) — углеводороды, активно применяющиеся в различных сферах производства. Главным образом, фреоны используют при изготовлении холодильных агрегатов (холодильники, системы кондиционирования, морозильные шкафы). Долгое время под фреонами подразумевали практически любые хладагенты, в то время как название «Freon®» принадлежит конкретному запатентованному углеводороду американской компании DuPont. В СССР хладагенты именовали другим словом — «хладоны».
Специалисты насчитывают не менее 50 видов фреонов с индивидуальным набором свойств и областями применения. В нашей статье мы рассмотрим лишь те из них, которые применяются в работе кондиционеров. Сначала обсудим физические и химические свойства хладагентов.
Физические свойства
Главным свойством фреонов, благодаря которому возникает возможность их применения в производстве холодильных машин, является способность поглощать и выделять тепло из окружающей среды. Как правило, фреоны — это бесцветные газы или жидкости, характеризующиеся хорошей растворимостью в неполярных органических растворителях (но почти не растворяются в воде).
Химические свойства
Хладоны — химически инертные вещества: они не горючи и не взрывоопасны (исключение составляет фреон R32 — фреон с низкой скоростью горения, R600А взрывоопасен). Однако, если подвергнуть нагреванию до 250 °С некоторые фреоны, произойдет выделение ядовитого газа фосгена (COCl2).
Влияние фреона на озоновый слой
Фреоны, имеющие в своем составе бром или хлор, оказывают крайне негативное влияние на озоновый слой Земли. Исследователи также отмечают, что такие фреоны являются одним из факторов развития парникового эффекта на нашей планете. В 1987 году Монреальским протоколом производство «вредных» фреонов было запрещено, а от производителей потребовали переходить к более экобезопасным хладагентам. В Евросоюзе и США фреон R-22 оказался под запретом в 2010 году, а в РФ — с 2015 года.
В настоящее время прослеживается тренд полного перехода на производство менее вредных для окружающей среды фреонов — таких как R32.
Хладагенты, использующиеся в кондиционерах
Для заправки (дозаправки) кондиционера рекомендуется выбирать один из этих типов фреонов:
1. Фреон R22. Данный хладагент широко применяют, если требуется охлаждение до крайне низких температур, например, в холодильниках бытового и промышленного назначения, автомобильных и морских рефрижераторах, промышленных кондиционерах. В случае возникновения протекания фреона R22 он постепенно испаряется. К достоинствам хладагента R22 можно отнести сравнительно низкую стоимость охлаждающей установки и комплектующих. Данный фреон может использоваться как для частичной, так и для полной заправки климатического оборудования. Значительным минусом хладона R22 является вред, наносимый окружающей среде.
2. Фреон R410A не содержит в своем составе хлор, благодаря чему его можно считать безвредным для озонового слоя. Данный фреон относится к новому поколению по сравнению с рассмотренным выше R22. Хладагент R410А приобрел большую популярность и в настоящее время активно применяется для заправки холодильного оборудования бытового и промышленного назначения. Фреон R410А является двухкомпонентным. Если утечка составит более 40%, систему придется заправить заново. Если дозаправлять кондиционер с такой значительной утечкой хладагента R410А, оборудование может работать нестабильно, поскольку процентное соотношение компонентов изменится.
3. Фреон R-407С включает три хладагента, каждый из которых выполняет собственные функции: R32 — обеспечивает оптимальную производительность системы, R125 — отвечает за пожарную безопасность работы, R134A ответственен за общее давление в рабочем контуре. В случае возникновения утечки фреона из кондиционера заправку придется выполнить с нуля. Такая необходимость возникает из-за того, что фреоны испаряются неравномерно, что приводит к нарушению их баланса в системе.
4. Фреон R134А — бесцветный нетоксичный газ, которым заменяют R12. При температурах эксплуатации R134А не воспламеняется. Следует обратить внимание на то, что при нарушении герметичности системы и попадании в нее воздуха могут образовываться горючие смеси. Фреоны R134A и R12 смешивать запрещается, поскольку это приводит к образованию азеотропной смеси с массовыми долями компонентов 50/50% и высоким давлением. Насыщенный пар фреона R134А имеет большее давление, чем R12 — 1,16 и 1,08 МПа соответственно (при 45° С). Воздействие пламени приводит к разложению R134A, вследствие чего образуются такие опасные для человека соединения, как фторводород. Температура нагнетания фреона R134A невысока — примерно на 8-10 °С ниже, чем для R12. Насыщенные пары хладагента характеризуются невысокими значениями давления.
5. Фреон R404А. Являет собой смесь фреонов, похожую на анизотропную: она способна сохранять высокую стабильность состава по типу R502, даже если произошла утечка или была произведена перезаправка кондиционера. Такие свойства хладагента R404А делают его одним из самых безопасных и стабильных фреонов. Кроме того, фреон R404А оказывает минимальное воздействие на озоновый слой. R404А не подвержен возгоранию при любых температурах. Каждый компонент данного хладагента имеет чистоту 99,9%.
6. Фреон R32. В сравнении с R410A, этот хладагент на 30% менее вязкий и плотный. Следствие низкой плотности — меньший расход и экономия средств. Сниженное значение вязкости повышает общую эффективность системы на 5%. Отметим, что более низкие показатели плотности и вязкости также положительно влияют на холодопроизводительность оборудования (около 4%). Фреон R32 оказывает минимальное воздействие на окружающую среду: коэффициент потенциала глобального потепления на 65% меньше, чем у R410A.
7. Фреон R507А. Представляет собой азеотропную смесь, по своим свойствам практически не отличающуюся от однокомпонентной. В отличие от хладагента R404A, компоненты R507А могут быть легко отделены друг от друга. В процессе заправки данный фреон может находиться в состоянии жидкости или газа, что позволяет производить дозаправку кондиционера при обнаружении утечек или после проведения ремонтных работ. Допускается наполнение системы как хладагентом R507А, так и R404A — смесь по-прежнему будет соответствовать спецификациям даже в случае значительной утечки.
8. Фреон R600А. Изобутан. Ранее его применяли нечасто, поэтому производство велось в небольших количествах. Сегодня R600А активно используется в кондиционерах. В современных условиях снижен объем заправки данного хладагента и, следовательно, уменьшился предел безопасной концентрации. Кроме того, снизилось энергопотребление бытовых холодильных приборов. Приведем пример для более наглядной иллюстрации: современный 130-литровый холодильник содержит не более 25 грамм хладагента R600А, тогда как несколько десятилетий назад в одном агрегате могло циркулировать до 250 грамм изобутана. Таким образом, в современном мире R600А – очень перспективный хладагент. Особенно очевидна его экономическая выгода. Изобутан может производить любой завод, специализирующийся на нефтедобыче. Хладагент R600А, помимо плюсов, имеет также и минусы — например, взрывоопасность. Поэтому нормативные документы накладывают определенные ограничения при работе с ним.
Сколько фреона в кондиционере?
К сожалению, возможность с абсолютной точностью измерить количество оставшегося хладагента в системе отсутствует. Вместе с тем, всегда можно определить, какие рабочие параметры на данный момент имеет кондиционер. Для этого рекомендуем обратиться к специалистам, обладающим специальными знаниями и оборудованием.
Для расчета требуемого количества фреона нужно владеть информацией об определенных технических характеристиках конкретной сплит-системы. Обычно к наружным и внутренним блокам кондиционера прикрепляются таблички, на которых отражена необходимая информация: марка фреона, его «стандартное» количество. Указанного количества обычно хватает на сам кондиционер, а также 3-10 метров трассы. Однако, за точными значениями необходимо обратиться к технической документации для конкретной модели кондиционера.
В данной таблице показано примерное «стандартное» количество фреона для бытовых сплит-систем разной холодопроизводительности.
Хладагенты для кондиционеров
Сегодня кондиционер установлен практически в каждом доме, поэтому многие знают, что любой кондиционер или любое холодильное оборудование чаще всего работает на холодильном агенте, которым выступает фреон или смеси других газов, обладающих специальными свойствами. Хладагент в кондиционере предназначен для охлаждения воздушных потоков, именно благодаря ему и происходит создание и поддержание оптимального температурного режима в помещении, так как если произойдет протечка хладагента, то вся система перестанет функционировать. Для чего необходимо знать, на каком хладагенте работает кондиционер? Это связано с безопасностью не только пользователей, но и всей экосистемы в целом, так как многие виды хладагентов уже не используются в развитых странах и запрещены по условиям Монреальского протокола, так они разрушают озоновый слой и способствуют глобальному потеплению.
В этой статье мы рассмотрим, какие существуют хладоны для кондиционеров, какие из них уже вышли из употребления и какие являются относительно безопасными.
Что такое фреон
В данном случае под фреоном подразумевается любой хладагент или хладон. Фреон относится к инертным невзрывоопасным химическим соединениям. Он может быть как в жидком, так и в газообразном состоянии. В кондиционере фреон постоянно меняет свое состояние и переходит из жидкого в газообразное.
Согласно Монреальскому протоколу, к фреонам, используемым в кондиционерах, должны применяться три следующих требования:
Виды фреона, используемые в кондиционерах
Холодильный агент R12 или дифтордихлорметан. Этот хладагент активно использовался в климатическом оборудовании в 30-х годах, однако после подписания Монреальского протокола он был запрещен к использованию из-за его разрушающих свойств озонового слоя. Сегодня он иногда продолжает встречаться в некоторых кондиционерах, но чаще всего это происходит в странах с развитой контрабандной сетью и связано с нелегальными поставками хладагентов.
На фото: Виды фреона
Фреон R-22 или дифторхлорметан. Данный хладон использовался наряду с R-12, но R22 более экологичен чем R12 однако, для того чтобы перейти на него со старого хладагента, потребуется вносить существенные изменения в саму систему. Это хладагент был популярен очень долгое время благодаря невысокой стоимости и высоким охлаждающим свойствам, но стоит отметить, что он все же пагубно влияет на озоновый слой. Поэтому, согласно монреальскому протоколу, многие страны либо совсем отказались от его использования, либо снизили процент оборудования, которое работает на данном виде хладагента. Россия прекратит использовать фреон R-22 к 2030 году, сейчас еще можно встретить относительно небольшой процент кондиционеров, работающих на 22 фреоне, чаще его все же используют для холодильных машин, холодильников бытового и профессионального назначения. R22 активно применяется в автомобильных холодильниках.
Фреон R422d разработан в качестве замены R22, для того чтобы заменить старый фреон на новый, нужно только заменить осушающий фильтр. Данный фреон не запрещен на сегодняшний день, так как не разрушает озоновый слой, но все же может быть выведен из обращения из-за его сильного влияния на процесс глобального потепления.
Хладагент R-404a также используется в качестве альтернативы R22, но он не стал популярным из-за его состава, в который входят три хладагента – R125,134a и 143a. Именно поэтому при утечке данный вид хладагента не подлежит дозаправке, так как необходимо будет слить весь оставшийся фреон и только потом заправлять кондиционер снова. Это влечет за собой дополнительные расходы. 404 хладон не применяется широко в бытовых сериях климатического оборудования также из-за его негативного влияния на глобальное потепление.
Хладагент R407 также выступает в качестве аналога 22 фреона, чаще всего используется для замены старого фреона. При замене фреона также потребуется замена масла. 407 фреон широко применялся во всех типах климатического оборудования – в бытовых линейках, в полупромышленных и промышленных кондиционерах. Его разрушительный коэффициент озонового слоя равен нулю, но все же он влияет на глобальное потепление. Так как данный вид фреона не является однокомпонентным, то при его утечке необходимо полностью сливать остатки фреона и заправлять кондиционер снова полностью.
R134 или тетрафторэтан является однокомпонентным веществом, благодаря чему при утечке он подлежит частичной дозаправке. Этот вид хладагента также является заменой 22 и 12 хладонам. Хотя он не является горючим и токсичным, следует помнить, что при высокой температуре R134 может образовывать фторводород, который является опасным для человека. Тем не менее, он широко используется в автомобилях, бытовых климатических системах, а также в тепловых насосах и промышленных климатических системах. Согласно монреальскому протоколу R134 запрещен во многих странах.
Хладагент R1234 yf является более безопасным аналогом 134 фреону, но стоит значительно дороже. По своим характеристикам он значительно превосходит 134 фреон – имеет меньший коэффициент влияния на окружающую среду. Сегодня он чаще используется в автомобильном производстве, однако ожидается увеличение доли продаж и снижение его стоимости в ближайшее время, а также его активное применение в климатическом оборудовании бытового, промышленного и полупромышленного назначения.
Хладагент R410a один из наиболее широко используемых хладонов в системах кондиционирования на сегодняшний день. В его состав не входит хлор, поэтому он не разрушает озоновый слой. Он подходит как для дозаправки, так и для полной заправки нового оборудования. Однако с учетом его многокомпонентности при утечке более 50% фреона необходима его полная замена. Стоит отметить, что при всех высоких характеристиках 410 хладона, он все же негативно влияет на глобальное потепление.
Фреон 32 – более безопасный аналог 410 фреона. Его индекс потенциала глобального потепления значительно ниже, поэтому использование данного вида хладагента предпочтительнее. Помимо этого 32 фреон отличается меньшей вязкостью, что позволяет значительно увеличить эффективность, также это значительно снижает расход фреона.
R600А или изобутан активно используется в холодильном оборудовании, но во многих странах запрещен к использованию в бытовой линейке кондиционеров из-за своей высокой воспламеняемости. Однако благодаря низкой стоимости и высокой энергоэффективности он становится очень популярным.
Фреон 507a является альтернативой 404 фреону. При необходимости возможно дозаправки любым из этих фреонов.
На данный момент изобретено более 65 видов холодильных агентов и все они, в той или иной мере, применяются.
Сколько необходимо хладагента для кондиционера
Для того чтобы узнать точное количество фреона, необходимо знать модель кондиционера, вид фреона, а также длину трассы. Производитель всегда указывает примерное количество фреона на любом кондиционере, в этот расчет заложена заправка кондиционера с учетом трассы от 4 до 10 м. Если длина трассы будет превышать данный показатель, то рекомендуется, в среднем, добавить до 30 гр. на каждый дополнительный метр.
Как часто нужно дополнительно заправлять кондиционер
Чаще всего кондиционер требует скорой дозаправки, если он был установлен неправильно и в системе наблюдается протечка, поэтому фреон может выйти из холодильного контура. В ином случае кондиционер прослужит долгие годы, прежде чем может потребоваться дозаправка фреона. В любом случае необходимо всегда производить сервисное обслуживание кондиционера, и, в случае необходимости, специалисты скажут, когда потребуется дозаправить климатическую систему.
Как самостоятельно можно понять, что происходит утечка фреона? Это можно увидеть по определенным неполадкам в кондиционере:
Процесс заправки кондиционера хладагентом
Сразу отметим, что дозаправка кондиционера должна производиться специалистом. Для того чтобы правильно заправить кондиционер, необходим целый перечень специальных инструментов: вакуумный насос, весы, набор ключей, манометрический коллектор, шланги и т.д.
На фото: вакуумный насос, весы, набор ключей, манометрический коллектор, шланги
Для начала необходимо найти место утечки фреона, для этого есть целый перечень способов, специалист выберет самый оптимальный. Далее происходит определение количества оставшегося фреона и специалист, исходя из вида хладагента, будет решать, спускать ли весь фреон или можно дозаправить кондиционер. Дозаправка происходит с обязательным отслеживанием давления во всей системе.
Фреоны для кондиционеров: виды и особенности
Вопросы, рассмотренные в материале:
Если вы являетесь обладателем кондиционера или мечтаете о его покупке, то данная статья будет очень для вас полезной, поскольку в ней будут рассмотрены следующие вопросы: что такое фреон, какие его виды существуют, каким образом он применяется в кондиционерах.
Что такое фреон и каковы его свойства
Фреоны или хладоны — это углеводороды, которые активно используют в разных отраслях производства. В основном они используются при изготовлении холодильных установок (холодильники, кондиционеры, морозильные шкафы). В течение длительного времени само слово «фреон» подразумевало под собой абсолютно любые хладагенты, на самом же деле «Freon®» — это название конкретного запатентованного углеводорода, права на который принадлежат известной компании американской DuPont. В СССР хладагенты называли одним словом — хладоны.
Всего на сегодняшний день насчитывается около 50 видом хладонов с конкретными свойствами и областями применения. Данная статья будет рассматривать те из них, которые применяются в работе кондиционеров. Сначала выясним, какие у них свойства.
Физические свойства
Самое главное свойство фреонов, благодаря которому есть возможность их использования в производстве холодильных установок — способность поглощать и выделять тепло из окружающей среды. Фреоны представляют собой, как правило, газы или жидкости без цвета и запаха. Характеризуются хорошей растворимостью в неполярных органических растворителях, почти не растворяются в воде.
Химические свойства
Фреоны — инертные химические вещества, поэтому они не горючи и не взрывоопасны. Но если нагреть некоторые их виды до 250⁰С, то будет выделяться ядовитый газ фосген COCl2.
Как влияет фреон на озоновый слой
Те фреоны, которые содержат в своем составе хлор и бром крайне вредны для озонового слоя Земли. Кроме того, фреоны благоприятствуют развитию парникового эффекта на нашей планете. Такие негативные результаты производства и использования этих веществ привели 1987 году к запрету Монреальским протоколом производство «вредных» фреонов, а их производителей потребовали переходить к менее вредным производствам. В США и Европе фреон R-22 стал запрещенным в 2010 году, в России — с 2015 года.
Сейчас наблюдается тенденция к полному переходу на безвредное для природы производство фреонов, например, таких как R410a и R32a.
Виды фреонов, применяемые в кондиционерах
Если нужно заправить или дозаправить кондиционер, то можно выбрать один из нескольких видов фреонов:
Возгорание фреона r404a не происходит при любых температурах. В составе данного хладона каждый из фреона имеет чистоту 99,9%.
Сколько фреона в кондиционере
К сожалению, не существует возможности абсолютно точно определить количество оставшегося фреона в системе. Однако можно выяснить, какие рабочие параметры на данный момент имеет холодильник или кондиционер. Для этого нужно обратиться к специалистам, которые имеют в своем арсенале специальное оборудование.
Для расчета требуемого количества фреона нужно владеть информацией об определенных технических характеристиках конкретного кондиционера. Как правило, к внутренним и внешним блокам прикрепляют таблички (шильдики), на которых отражена необходимая информация: марка фреона и его «стандартное» количество. Это количество обычно включает сам кондиционер + 3…10 метров «трассы». Иначе говоря, производитель заправляет систему с учетом 3…10 метров будущей «трассы». Точные значения нужно смотреть для конкретной модели кондиционера!
Данная таблица показывает ориентировочное «стандартное» количество фреона для бытовых сплит-систем различной холодопроизводительности.
Теперь необходимо измерить длину «трассы». В случае, если она длиннее стандартной, на каждый дополнительный метр «трассы» нужно залить определенное количество фреона, которое можно узнать из каталогов или у производителя. В среднем на каждый метр добавляется 15-30 г. Фреона, это зависит от модели бытовой сплит-системы и ее мощности.
Приведем конкретный пример: в кондиционере LG G07HHT содержится «стандартно» 560г фреона, который предназначается для «трассы» длиной до 7,5м. Если получилось так, что «трасса» составляет 10 м, то нужно на каждые 2,5м заливать по 50г дополнительного фреона (по 20 г на 1 м)
Хотим обратить ваше внимание, на то, что каждая система охлаждения имеет конкретные пределы максимальной длины трассы и перепада высот между блоками. В случае несоблюдения этих норм кондиционеру или холодильнику может грозить поломка!
Как часто кондиционер требует дозаправки
В том случае, когда система охлаждения была установлена профессионалом, расходные материалы были качественными, а соединение трубок надежным, дозаправка еще долго не понадобится. В случае непрофессиональной установки кондиционера, зачастую фреон испаряется. В таких случаях нужно выяснить, почему это происходит и устранить неисправности. И только тогда можно заправлять кондиционер.
На этом всё. Надеемся, что материал оказался для вас полезным.
P.S. Получить бесплатно квалифицированную консультацию по вопросу, как установить кондиционер, а также заказать профессиональный монтаж климатического оборудования можно, связавшись со специалистами компании «Формула Климата».
Если вам понравился материал, поделитесь им пожалуйста в социальных сетях;)
Классификация и свойства хладагентов в системах кондиционирования и вентиляции
Холодильный агент (хладагент)—используемая в холодильной системе рабочая среда, которая поглощает теплоту при малых значениях температуры и давления и выделяет теплоту при более высоких температуре и давлении. Этот процесс сопровождается изменением агрегатного состояния рабочей среды. (ГОСТ Р 12.2.142—99).
Способность переходить из жидкого состояния в газообразное – это свойство всех веществ, но только некоторые из них подходят для использования в качестве хладагентов.
С развитием техники в качестве хладагентов использовались все новые и новые вещества: аммиак (NH3) – с 1874 года, диоксид серы (SO2) – с 1874 года, метилхлорид (C2H5Cl) – с 1878 года, углекислота (CO2) – с 1881 года. Эти хладагенты называют «классическими». Аммиак используется и в наши дни, в последнее время вновь набирает популярность применение в качестве хладагента углекислоты.
Существуют следующие критерии выбора соединений для создания хладагента: большое количество атомов фтора (такие соединения менее токсичны и проявляют слабую химическую активность по отношению к металлам); малое количество атомов водорода (чем оно меньше, тем ниже воспламеняемость).
Далеко не все соединения галогенов и углерода (без водорода) горючи, но при взаимодействии с воздухом они образуют ядовитый газ фосген.
Ранее во многих холодильных системах использовался только хладагент ХФУ R12. В 1974 году учеными было установлено, что хлорфторуглероды разрушают озоновый слой Земли. Их использование было запрещено и им потребовалось найти замену.
Различают следующие типы хладагентов:
1. Предельные углеводороды и их галогенные производные
Они обозначаются буквой R с тремя цифрами после нее, т. е. R c d u, где:
2. Непредельные углеводороды и их галогенные производные
Способ цифрового обозначения тот же самый, что и в предыдущем случае, но слева после буквы добавляется 1 для обозначения тысяч.
3. Циклические углеводороды и их производные
Для хладагентов на основе циклических углеводородов и их производных после буквы R перед цифровым индексом вставляется буква С (например, RC318).
4. Органические соединения
Им присвоена серия 600, а номер каждого хладагента внутри этой серии назначается произвольно (например R600 – бутан).
5. Неорганические соединения
Им присвоена серия 700, а идентификационный номер хладагентов, принадлежащих к этой серии, определяется как сумма числа 700 и молекулярной массы каждого хладагента. Например, для аммиака, химическая формула которого NH3, имеем lxl4(N)+3xl(H3)+700= =717, таким образом, он обозначается как R717. К данной группе относятся также вода (R718), углекислота (R744) и другие вещества.
6. Неазеотропные смеси
Неазеатропные смеси – вещества, жидкая и газовая фаза которых в состоянии термодинамического равновесия имеют разный состав. Иными словами, при одном и том же давлении кипения, температура кипения имеет разные значения. Этим хладагентам присвоена серия 400 с произвольным номером для каждого хладагента внутри этой серии.
7. Азеотропные смеси
В отличие от неазеотропных, состав газовой и жидкой фаз этих веществ одинаков, то есть они ведут себя как моновещество. Им присвоена серия 500 с произвольным номером каждого хладагента внутри серии.
Согласно ГОСТ Р 12.2.142—99 «Системы холодильные холодопроизводительностью свыше 3 кВт», хладагенты разделяются на следующие группы: невоспламеняющиеся нетоксичные холодильные агенты; токсичные и вызывающие коррозию холодильные агенты, нижний предел воспламенения которых (или нижняя граница взрыва) составляет более 3,5% по объему в смеси с воздухом; холодильные агенты, нижний предел воспламенения которых (нижняя граница взрыва) ниже 3,5% по объему в смеси с воздухом.
В данном курсе будут рассматриваться особенности монтажа оборудования, работающего на фреонах (хладагенты группы 1).
Хлорфторуглероды (ХФУ, CFC)
Вещества с высоким озоноразрушающим потенциалом (ОРП) запрещены к использованию Монреальским протоколом (международное соглашение о защите озонового слоя Земли). Производство ХФУ (например, R11, R12 и R114) на территории стран Европейского сообщества прекращено.
Гидрохлорфторуглероды (ГХФУ или HCFC)
Имеют невысокую озоноразрушающую способность и классифицируются Монреальским протоколом как переходные вещества. Их использование должно существенно сократиться в начале XXI века. Примером таких хладагентов являются R22, R123 и R124.
Гидрофторуглероды (ГФУ или HFC)
Вещества не содержат хлора, следовательно, имеют нулевой ОРП и не попадают под действие Монреальского протокола. К ним относятся хладагенты R125, R134a и R152a. Хладагент R134a может быть непосредственно использован вместо R12 при минимальной модернизации установки.
Критерии выбора хладагента
Физические свойства
Давление кипения
Давление кипения (абсолютное) должно составлять, по меньшей мере, 1 бар, абс..
При таком давлении воздух и вода не проникают в систему в случае небольших протечек или при использовании в системах сальниковых компрессоров.
Давление конденсации
Давление конденсации должно быть минимальным, чтобы не усложнять конструкцию системы и сократить потребление энергии. Рабочее давление в системе зависит от типа хладагента и конденсатора.
Разность давлений
Размер двигателя компрессора зависит от разности давлений pc—po. Она должна быть как можно меньше.
Степень сжатия
Степень сжатия должна быть как можно меньше. С ростом степени сжатия pc/po снижается коэффициент подачи компрессора λ и, следовательно, его производительность. Поэтому следует использовать хладагент с плоской кривой упругости пара.
Температура в конце сжатия
Учитывая, что смазочные материалы сохраняют стабильность в ограниченном диапазоне температур, температура в конце сжатия должна быть как можно ниже. Температура зависит от хладагента, степени перегрева всасываемого пара, а также от давления конденсации в системе и компрессоре.
Критическая температура внешней стенки трубопровода составляет от 120 до 140 °C.
Поэтому решающим фактором является температура пластин клапана на компрессоре, которая составляет около 160 °C. При более высокой температуре масло начинает коксоваться.
Коэффициент растворимости в воде
Присутствие воды в системе охлаждения нежелательно. Чем выше коэффициент растворимости хладагента в воде, тем больше влаги он может поглотить, предохраняя тем самым систему от поломок.
Учитывая способность сложноэфирных синтетических масел и полиалкиленгликолевых масел поглощать воду в большом количестве, уровень влажности в системе необходимо контролировать. Поставляемые хладагенты содержат остаточную влагу в количестве, не превышающем 20 промилле.
Удельная теплота парообразования и плотность газа на всасывании
Чтобы сделать вывод об охлаждающих свойствах определенного хладагента, необходимо учитывать эти две переменные. Чем большей удельной теплотой парообразования обладает хладагент, тем меньший рабочий объём цилиндров компрессора потребуется для достижения той же самой холодопроизводительности. Чтобы компрессор доставлял максимальное количество хладагента за один ход поршня, хладагент при входе в компрессор должен обладать максимально возможной плотностью.
Смешиваемость с маслами
Для нормальной циркуляции масла в охлаждающих системах необходима стопроцентная смешиваемость жидкого хладагента с маслом. При полной нерастворимости масла в хладагенте, как, например, в случае с аммиаком, применяют масла со специфическими свойствами или холодильные системы специальной конструкции.
Если пропорция масла и хладагента находится в «промежутке несмешиваемости», могут возникнуть сбои в работе системы охлаждения, связанные с доставкой масла. Кривая промежутка несмешиваемости зависит от типа хладагента и смазочного масла.
Химические свойства
Химическая активность хладагента по отношению к смазочным и другим видам материалов недопустима при любых условиях работы системы. Сами хладагенты обладают средней химической активностью. Этот факт следует принимать в расчет при смешивании хладагента и масла.
Физиологические свойства
Хладагент должен иметь высокую физиологическую совместимость (нетоксичность). Для R 134a максимально допустимая концентрация (предельное значение) составляет 1000 промилле. Вдыхание его паров при малой концентрации в течение 8 часов не оказывает вредного воздействия на организм человека. Высокое содержание хладагента в воздухе может привести к удушью, т.к. снижается доля кислорода (особенно у пола, так как R 134a, как и другие фреоны, тяжелее воздуха). Могут появиться головная боль, тошнота, потеря сознания.
Под воздействием открытого огня, ультрафиолета, при контакте с горячими или раскаленными металлическими поверхностями, хладагент распадается; продукты распада хладагента ядовиты.
Соответствие требованиям по охране окружающей среды
Использование, производство и утилизация хладагентов не должны оказывать отрицательного влияния на окружающую среду.
Озоноразрушающий потенциал (ОРП, ODP)
За последние несколько десятилетий естественная концентрация озона в стратосфере планеты снизилась, и слой, защищающий от вредного излучения Солнца, истончился. Причиной этого стали галогены (хлор, фтор и бром), которые выделяются из хлорфторуглеродов под воздействием ультрафиолета.
На международной конференции в Монреале в 1987 году был подписан Монреальский протокол, согласно которому страны-участники договорились к концу 1995 года свернуть производство веществ, разрушающих озоновый слой.
Поскольку некоторые хлорфторуглероды достигают высоты озонового слоя в течение 15-20 лет, истощение озонового слоя продолжится в ближайшем будущем.
Наиболее сильное истощение озонового слоя (более 50%) наблюдается в районе полюсов земли. Над Антарктикой можно наблюдать так называемую озоновую дыру в период с сентября по ноябрь, во время антарктической весны. В северном полушарии истощение проявляется зимой и весной. В период с 1968 по 1992 снижение уровня концентрации озона над Европой достигало в среднем трех процентов за 10 лет. В последние несколько лет этот показатель поднимался до 5 процентов. Увеличение интенсивности солнечной радиации повлечет за собой рост случаев заболевания раком кожи и катарактой.
ОРП хладагентов с самой высокой озоноразрушающей способностью, таких как R11 и R12, равен 1,0 (100%). ОРП других хладагентов оценивается в сравнении с ОРП R11.
Потенциал глобального потепления (ПГП, GWP)
Усиление парникового эффекта стало причиной повышения средней температуры на Земле на 1-1,5 К. Глобальное потепление со временем приведет к повышению уровня мирового океана, изменению климата и погодным аномалиям.
Потенциал глобального потепления хладагентов определяется в ПГП (единица для диоксида углерода с временным горизонтом 100 лет) или H-GWP (единица для хладагента R11 с временным горизонтом 100 лет).
ПГП R12 равен 8500, R 134a – 1300.
Величина потенциала глобального потепления определяется путем моделирования реакций, происходящих в атмосфере, поэтому ее значения являются приблизительными.
Суммарный эквивалент теплового воздействия (TEWI)
Величина суммарного эффекта теплового воздействия (прямого и косвенного) определяется не только тепловым воздействием хладагента, но и системы, в которой он используется. Также принимается в расчет тепловое воздействие, вызванное энергетическими потребностями холодильной установки, высвобождением хладагентов во время утилизации и утечек. Различают прямой парниковый эффект, вызванный хладагентами (протечки, утечки при ремонте и утилизации) и косвенный парниковый эффект (выделение CO2 при выработке электроэнергии). Недостатком при определении суммарного эффекта теплового воздействия является игнорирование теплового воздействия при производстве каждого отдельного хладагента.
Каждый производитель хладагентов выпускает продукцию под собственным наименованием, например:
Для перевозки и хранения хладагентов используется сосуды следующих типоразмеров: