c pentane холодильник что это такое

Статьи о ремонте холодильников

В этом разделе размещены статьи на околохолодильную тематику. В частности о новых и проверенных временем технологиях ремонта, о диагностике, о профилактике, а так же на другие сопутствующие этому ремеслу темы. Если вам захочется узнать что то еще или обсудить, после каждой статьи есть возможность оставить комментарии. Пожалуйста пишите, c радостью вам отвечу.

Почему я?

Более чем 20 летний профессиональный стаж

Скидки инвалидам, одиноким пенсионерам и многодетным семьям

Общение по телефону / viber / whatsapp напрямую с мастером

Не только по Москве, но и по Московской области

HC-хладагенты в современных холодильниках

Холодильное оборудование переводится на новые технологии, и при его создании все активнее применяют HC-хладагенты. Для того, чтобы произвести ремонт холодильника и получить положительный результат, необходимо детально знать обо всех свойствах и особенностях изобутана, который маркируется как R600a, и имеет сокращение HC как сокращение от слова «углеводород», который представлен неорганическим составом, в котором имеются молекулы исключительно углерода и водорода.

HC-вещества находили активное применение в 1920х годах, и затем им на смену пришли другие хладагенты. Среди таковых фигурировал пропан, и его с формулой C3H8 применяли чаще других. Показатели ряда хладагентов стоит привести отдельным списком:

HC-хладагенты таят в себе определенную опасность. Они воспламеняемы, что и создает определенные требования и ограничения при их использовании на производстве холодильного оборудования и в быту. Так, к примеру, изобутан обладает свойством воспламеняться в газовоздушной смеси при концентрации в 1.8-8.4 %. В будущем, вероятно, основным хладагентом так и останется изобутан. Этот газ обладает достаточной устойчивостью, и при этом долговечен, срок использования достигает 20 лет.

Еще один подходящий газ – это пропан, однако он имеет низкую точку кипения, и это требует повышенного давления. Компрессор, создающий сильное давление, порождает также и шум, что не радует. На данный момент продуцируются и изучаются разного рода смеси хладагентов. Так, смешивают изобутан и пропан – это делает компания Foron при сотрудничестве с Гринписом. Данные опыты пока тоже не дают положительного результата, конденсация и кипение веществ происходят раздельно, температура испарения оказывается переменной, в работе порождаются шумы. Изобутан не обладает запахом или цветом, имеет такие характеристики:

При ремонте холодильного оборудования, проводимом в замкнутом пространстве, есть серьезный риск воспламенения газа при его утечке. Последующая таблица наглядно покажет, есть ли риск получения критических пропорций газовоздушной смеси в тех или иных объемах пространств. При нахождении холодильника в небольшом пространстве имеет смысл перенести его в более просторное помещение для ремонта.

R600a обладает иными показателями, чем R12 и R134a. Сравнить их можно в рамках следующей таблицы.

ВНИМАНИЕ. Вся представленная на сайте информация по ремонту холодильников имеет исключительно ознакомительный характер, и не может использоваться как руководство к действию для проведения работ по ремонту холодильного оборудования без достаточной квалификации и инструментальной базы. Так как это может привести к крупному материальному ущербу и/или может возникнуть ситуация угрожающая здоровью и жизни людей.

Источник

Вспенивающие агенты для ППУ

Только в конце 2000 года в череде отсрочек была поставлена точка, и производство озоноразрушающиех веществ (ОРВ) в России было прекращено с 20 декабря 2000 года. Крупнейшие предприятия в Перми, Волгограде и других регионах, производившие озоноразрушающие хладоны, остановили их производство. Согласно Копенгагенской поправке и Монреальской корректировке с 1 января 2010 г. по 31 декабря 2014 г. Россия может ежегодно потреблять до 999,23 тонн озоноразрушающего потенциала (ОРП) ГХФУ. С 1 января 2015 г. по 31 декабря 2019 г. потребление должно составлять уже 339,69 тонн ОРП, а с 1 января 2020 г. по 31 декабря 2029 г. — 19,98 тонн ОРП. С каждым годом использование в российской промышленности фреонов должно сокращаться.

Озоновая дыра над Антарктидой

Изображение дыры с камер NASA

Атомы фтора не разрушают молекулы озона, поэтому гидрофторуглероды (ГФУ) безопасны для озонового слоя.

Существующие фреоны можно подразделить на четыре группы:

Основное требование к альтернативным вспенивателям – температура кипения при атмосферном давлении должна находиться в пределах 25-45оС, т.е. вещество должно быть жидкостью при комнатной температуре.
За последнее десятилетие было исследовано большое количество альтернативных вспенивающих агентов в отношении их технологической пригодности, токсичности, воздействия на окружающую среду и экономическую целесообразность. Среди возможных заменителей R 11 рассматривались гидрохлорфторуглероды, гидрофторуглероды, углекислый газ, метилаль, пентаны и некоторые углеводороды. Ниже более подробно рассмотрим те, которые получили наибольшее распространение.
В качестве переходного вспенивателя был предложен гидрохлорфторуглерод R 141b (полностью выведен из обращения в США, Европе и Японии, в перспективе будет запрещен в России), являющийся невоспламеняемым, низкотоксичным веществом, хорошо смешивающимся с полиолом. Главным преимуществом фреоновых напыляемых систем является возможность проводить работы по напылению при отрицательных температурах воздуха без нарушения структуры ППУ. Пенополиуретан обладает хорошей адгезией к поверхности, отличными теплоизоляционными свойствами (низкой теплопроводностью), однородной структурой, высокой пластичностью, оптимальной твердостью, низким водопоглощением, быстрым вызреванием пены. Полиольный компонент имеет низкую вязкость, благодаря чему достигается хорошая растекаемость заливочных систем. Также следует отметить наличие жесткой интегральной корки при использовании фреонов, что недостижимо для водных систем.

Из недостатков фреоновых систем следует отметить высокую стоимость, низкую стабильность пенополиуретана при температурах более 1400С.

На смену фреону R-141b предложены озонобезопасные фреоны, например фреоны R 365mfc, R 227ea –гидрофторуглероды последнего поколения с нулевым ОРП.

Использование циклопентана в качестве вспенивающего агента при получении жестких полиуретановых изоляционных пенопластов началось в 1990-х годах. Переход от фреонов на циклопентан обусловлен его экологичностью. Однако такой переход требует значительных капиталовложений в модернизацию технологического оборудования и обеспечение противопожарной безопасности. В настоящее время практически все производители холодильной техники в мире перешли на использование циклопентана.
Технологические характеристики пенополиуретана при использовании циклопентана не уступают пенам, в которых движущей силой являются R 11 или R 141b.

К недостаткам углеводородного вспенивания относится высокая теплопроводность при температурах более 100 0 С.

В странах ЕС применение пенообразователей на основе углеводородов позволило добиться существенных показателей энергоэффективности холодильного оборудования. Дальнейшее развитие технологии углеводородного вспенивания связано с использованием смесей, благодаря которым будут снижены связанные с увеличением плотности пенополиуретана затраты, а теплопроводность при этом не увеличится. Речь, прежде всего, о смесях циклопентана с изопентаном и изобутаном.

Применение циклопентана в качестве альтернативы озоноразрушающим вспенивателям не всегда экономически оправдано, так как требует значительной модернизации производственных линий. В то же время метилформиат, также отличающийся нулевыми ОРП и ПГП, может применяться на оборудовании, предназначенном для работы с R 141b. В настоящее время свойства метилформиата как вспенивающего агента широко используются в США, Бразилии и некоторых странах Европы.

Производство сендвич-панелей (рис.1)

Производство сендвич-панелей на заводе «All Weather Insulated Panel» (рис.2)

Использование метилформиата в качестве замены фреона R 141b, как правило, не требует дополнительных мер безопасности. И фреон R 141b, и метилформиат воспламенимы, однако при соблюдении технологических норм при производстве ППУ достижение концентрации, способной привести к возгоранию, практически исключено. Угрозы для окружающей среды при использовании метилформиата как вспенивающего агента не выявлены.

В начале 90-х компанией BASF в качестве вспенивателя был предложен метилаль для эластичного и интегрального ППУ. Уже в 2000-х метилаль использовался в качестве дополнительного вспенивающего агента в сочетании с н-пентаном, циклопентаном и гидрофторуглеродах. С 2010 метилаль используется в качестве самостоятельного экологически чистого вспенивающего агента для всех типов пен в странах, где озоноразрушающий фреон-141b должен быть выведен из обращения.

Сравнение характеристик напыляемых систем ППУ, изготовленных с применением метилаля и фреона R 141b

Из приведенных данных видно, что снижение теплоизоляционных свойств и сопротивления сжатию при переходе на метилаль являются незначительными.

Наибольший интерес с практической точки зрения представляет использование метилаля в комбинации с:

Частично замещая ГХФУ-141b метилалем, можно получить смесь, относительно безвредную для окружающей среды и при этом негорючую.

В сочетании с н-пентаном метилаль:

В смеси с циклопентаном метилаль:

Гидрофторолефины (далее — ГФО) — коммерческое наименование ряда ГФУ, отличающихся относительно низким ПГП. ГФО позиционируются разработавшими их компаниями DuPont и Honeywell (США) как новый класс экологически безопасных альтернативных вспенивателей. В настоящее время в ряде развитых (США) и развивающихся (Китай, Мексика) стран осуществляется ввод в эксплуатацию мощностей по производству ГФО, что в перспективе должно способствовать их большей доступности.

В январе 2014 года было объявлено о переходе американских предприятий корпорации Whirpool на жидкий вспенивающий агент Solstice®. Новая технология применяется в производстве экологически безопасной и энергоэффективной изоляции для холодильников и морозильников. Благодаря тому, что ПГП нового вспенивателя на 99,9 % ниже, чем у фреона R 245fa — самого распространенного вспенивателя, используемого в американской промышленности, этот переход эквивалентен выводу из эксплуатации более 400 тысяч автомобилей.

В процессе водного вспенивания пенополиуретанов вода и полиол реагируют с изоцианатом, в результате чего выделяется газообразный диоксид углерода (СО₂). Именно он и выступает в роли вспенивающего агента. Это один из наиболее безопасных, технологичных и безвредных для окружающей среды методов получения пенополиуретанов. Вода может применяться для получения эластичных пен, а также для вспенивания практически всех известных типов жестких ППУ (теплоизоляция холодильников, сэндвич-панели, изоляция труб, скорлупа, напыление).

Вспениваемые водой ППУ отличаются повышенной прочностью из-за образования в полимере мочевинных звеньев и повышения числа ароматических фрагментов. Более низкая по сравнению с другими вспенивателями температура кипения газа внутри ячеек значительно расширяет возможности эксплуатации вспененных водой/CO₂ ППУ при низких температурах.

Коэффициент теплопроводности ППУ, вспененных водой/CO₂, находится в интервале 0,027-0,032 Вт/(м•К), хлорфторсодержащих и фторсодержащих вспенивателей 0,021-0,025 Вт/(м•К). То есть, теплоизоляция из ППУ, изготовленных при помощи вспенивания водой/CO₂, менее эффективна. Тем не менее, такие ППУ используются для пеноизоляции некоторых холодильных установок (торговых автоматов) и водонагревателей. В водонагревателях невысокая эффективность изоляции компенсируется увеличением ее толщины.

Следует отметить, что напыляемая изоляция, вспененная водой/CO₂, отличается относительной хрупкостью, увеличенным временем созревания пены и сравнительно невысокими показателями адгезии к поверхности. Работы по напылению водных систем рекомендуется проводить при положительных температурах.

Также отметим более высокую вязкость полиольных компонентов водных систем, что приводит к ухудшению растекаемости заливочных систем. Несмотря на это, в секторе производства изоляции типа «труба в трубе», а также скорлуп вода/CO₂ — один из основных, наряду с циклопентаном, альтернативных пенообразователей, отвечающих критериям эффективности изоляции.

Таблица вспенивающих агентов и их свойства.

Источник

Циклопентан (C5H10): структура, свойства и применение

Содержание:

В циклопентан это циклический углеводород, в частности циклоалкан. В свою очередь, это органическое соединение, молекулярная формула которого C₅ЧАС_10. Его можно рассматривать как закрытую версию п-пентан, открытая цепь, в которой ее концы соединены потерей двух атомов водорода.

Благодаря своей растворяющей способности циклопентан является одним из наиболее широко используемых растворителей в химической промышленности. Неудивительно, что многие продукты с сильным запахом содержат его в своем составе, поэтому они легко воспламеняются. Он также используется в качестве вспенивателя для пенополиуретана, используемого в холодильниках.

Структура циклипентана

Межмолекулярные взаимодействия

На первом изображении показан скелет циклопентана. Выше мы видим, что это больше, чем простой пятиугольник: атомы водорода (белые сферы) выступают по его краям, а атомы углерода составляют пятиугольное кольцо (черные сферы).

Имея только связи C-C и C-H, их дипольный момент незначителен, поэтому молекулы циклопентана не могут взаимодействовать друг с другом посредством диполь-дипольных сил. Вместо этого они удерживаются вместе рассеивающими силами Лондона, при этом кольца пытаются накладываться друг на друга.

Такое наложение предлагает некоторую площадь контакта больше, чем имеющаяся между линейными молекулами п-пентан. В результате этого циклопентан имеет более высокую температуру кипения, чем п-пентан, а также более низкое давление пара.

Соответствия и кольцевое напряжение

Свойства циклипентана

Внешность

Бесцветная жидкость со слабым запахом нефти.

Молярная масса

Температура плавления

Точка кипения

точка возгорания

температура самовоспламенения

Теплота испарения

28,52 кДж / моль при 25 ºC

Вязкость

Показатель преломления

Давление газа

45 кПа при 20 ° С. Это давление соответствует примерно 440 атм, но ниже, чем у п-пентан: 57,90 кПа.

Здесь проявляется эффект структуры: циклопентановое кольцо допускает более эффективные межмолекулярные взаимодействия, которое связывает и удерживает больше своих молекул в жидкости по сравнению с линейными молекулами п-пентан. Следовательно, последний имеет более высокое давление пара.

Плотность

0,751 г / см 3 при 20 ° С. С другой стороны, его пары в 2,42 раза плотнее воздуха.

Растворимость

Всего 156 мг циклопентана растворяется в одном литре воды при 25ºC из-за его гидрофобной природы.Однако он смешивается с неполярными растворителями, такими как другие парафины, простые эфиры, бензол, четыреххлористый углерод, ацетон и этанол.

Коэффициент разделения октанол / вода

Реактивность

Циклопентан стабилен при правильном хранении. Это не реактивное вещество, потому что его связи C-H и C-C нелегко разорвать, даже если это приведет к высвобождению энергии, вызванной натяжением кольца.

В присутствии кислорода он сгорит в реакции сгорания, полной или неполной. Поскольку циклопентан является очень летучим соединением, его необходимо хранить в местах, где он не может подвергаться воздействию каких-либо источников тепла.

Между тем, в отсутствие кислорода циклопентан будет подвергаться реакции пиролиза, распадаясь на более мелкие и ненасыщенные молекулы. Одним из них является 1-пентен, который показывает, что нагревание разрывает циклопентановое кольцо с образованием алкена.

С другой стороны, циклопентан может реагировать с бромом под действием ультрафиолетового излучения. Таким образом, одна из его связей C-H заменяется на C-Br, который, в свою очередь, может быть заменен другими группами; и, таким образом, появляются производные циклопентана.

Приложения

Промышленный растворитель

Гидрофобный и неполярный характер циклопентана делает его обезжиривающим растворителем наряду с другими парафиновыми растворителями. Из-за этого он часто входит в состав многих продуктов, таких как клеи, синтетические смолы, краски, клеи, табак и бензин.

Источник этилена

Когда циклопентан подвергается пиролизу, одним из наиболее важных веществ, которые он производит, является этилен, который имеет бесчисленное множество применений в мире полимеров.

Изоляционные пенополиуретаны

Некоторые компании решили заменить циклопентан на ГФУ при производстве изоляционных материалов, поскольку он не способствует разрушению озонового слоя, а также снижает выбросы парниковых газов в окружающую среду.

Источник

Стоит ли покупать холодильник с диспенсером для воды?

Холодильники Kuppersberg – это практичные, надежные и долговечные агрегаты, в которых используется множество новых технологий для обеспечения максимального комфорта в эксплуатации. Благодаря многочисленным инновациям приборы гарантируют сохранность различных продуктов, создавая для них оптимальные условия. Расширяя функционал, производитель предлагает модели со встроенными диспенсерами для воды. Хотя это вспомогательная опция, и она бывает очень полезной дома.

Что это такое?

Чтобы принять решение, стоит ли покупать холодильник с диспенсером, сначала важно познакомиться с ним поближе. Это встроенный блок, который предназначен для разлива холодной питьевой воды. Помимо этого, диспенсер способен генерировать лед, выдавать ледяную крошку. Поскольку для дополнительного блока требуется место, традиционно его устанавливают в модели типа Side by side.

Существуют диспенсеры, которые работают после того, как в них заливают воду вручную. Однако на порядок удобнее холодильники с подключением к водопроводу. В таком случае запасы воды пополняются автоматически, не нужен контроль со стороны пользователя. Самое главное – изначальное подключение к водопроводу, которое следует выполнить грамотно, чтобы не навредить оборудованию.

Основные преимущества

В первую очередь наличие диспенсера – это очень удобно. Особенно если он подключен прямо к водопроводу. Не нужно заботиться о том, чтобы специально запасать и охлаждать воду. В любое время холодильник выдаст порцию охлажденной животворной влаги. Настоящий пик популярности моделей с диспенсерами выпадает на жаркое лето. Если же купить прибор, генерирующий лед и ледяную крошку, он будет выручать еще чаще. Без особых хлопот можно будет готовить разнообразные напитки, коктейли, десерты.

Недостатки дополнительной функции

Самый главный минус диспенсера – с ним холодильник стоит дороже. Поэтому не каждый готов раскошелиться на прибор, впрочем, недооценивая такой блок. Поскольку все его достоинства реально оценить по заслугам, только испытав агрегат на практике. Кроме того, важно изучать инструкцию по эксплуатации и ухаживать за холодильником, как это прописывает производитель. Традиционно при подключении к водопроводу возникает потребность в использовании фильтра. Этот элемент требует периодического обслуживания или замены, о чем следует помнить.

Источник

Хладогенты холодильные агенты

Холодильный агент, хладагент, рабочее вещество холодильной машины, которое при кипении или в процессе расширения отнимает теплоту от охлаждаемого объекта и затем после сжатия передаёт её охлаждающей среде (воде, воздуху и т. п.). К хладагентам предъявляется ряд требований: они должны иметь низкую температуру кипения при давлениях выше атмосферного (во избежание подсоса воздуха), умеренные давление и температуру конденсации, низкую температуру затвердевания и высокую критическую температуру, большую теплоту парообразования при малых удельных объёмах паров, малую теплоёмкость и высокую теплопроводность. Кроме того, желательно, чтобы хладагенты были взрывобезопасными, нетоксичными, негорючими, нейтральными к конструкционным материалам, инертными к смазке и т. д. В зависимости от температуры кипения при атмосферном давлении Х. а. подразделяют на 3 группы: высокотемпературные (выше —10 °С), умеренные (ниже —10 °С) и низкотемпературные (ниже —50 °С). Основными холодильными агентами являются аммиак, фреоны (хладоны) и некоторые углеводороды. Аммиак относится к группе умеренных холодильных агентов Достоинствами аммиака являются его низкая стоимость и высокие теплофизические показатели. К недостаткам относятся токсичность, взрывоопасность. Аммиак также разрушительно воздействует на медь и её сплавы. Фреоны в большинстве случаев безвредны и негорючи; насчитывается свыше 50 различных фреонов и их смесей, применяемых во всех температурных группах. Наиболее распространены фреон-12, фреон-22 (относятся к умеренным хладагентам) и фреон-13 (низкотемпературный Х. а.). Углеводороды (этан, пропан, этилен) имеют низкую температуру замерзания, но взрывоопасны; применяются в крупных и средних холодильных установках в нефтехимической и газовой промышленности. В пароэжекторных и работающих на водном растворе бромистого лития (бромистолитиевых) абсорбционных холодильных машинах холодильным агентом служит вода. В холодильно-газовых машинах в качестве хладагентов в основном используются такие газы, как гелий, водород, азот, воздух.

Замена хладагентов в действующем оборудовании

Развитие холодильной техники в насто­ящее время находится под влиянием трех определяемых экологическими пробле­мами взаимосвязанных факторов:

• требований Монреальского протоко­ла о прекращении потребления веществ, разрушающих озоновый слой (в первую очередь широко распространенного хла­дагента R12) и о временном и количе­ственном ограничении применения ве­ществ переходной группы, имеющих ма­лый потенциал разрушения озонового слоя (ОDP)

• требовании Киотского протокола к «Рамочной конвенции ООН об измене­нии климата» о регулировании эмиссии парниковых газов (веществ, имеющих высокий потенциал глобального потепле­ния — GWP), к которым относятся ши­роко применяемый хладагент R134a и многие другие вещества, используемые в холодильной технике;

• традиционного требования к повы­шению энергоэффективности всех видов холодильной техники, что обус­ловлено растущей конкуренцией на отечественном рынке и положениями определенных законов «Об энергоэффективности» и требованиями стандартов об обязательном определе­нии и информировании потребителей о классе энергоэффективности холодильных установок.

Анализируя наиболее известные, раз­работанные в различное время в нашей стране и за рубежом, хладагенты — за­менители R12, R 22, R 502 и других, можно убедиться, что у каждого из них имеются уязвимые ме­ста с точки зрения выполнения пере­численных требований. По­этому в перспективе все они могут ока­заться объектами разного рода экологи­ческого регулирования, которое в конеч­ном итоге сведется к запретам их произ­водства и потребления.

Кроме того, для осознанного примене­ния альтернативных веществ в производ­стве новой техники и сервисе эксплуати­руемого парка холодильного оборудова­ния необходимо иметь достаточно боль­шой объем информации о термодинами­ческих свойствах этих веществ, их взаи­модействии с другими материалами и ве­ществами в холодильной машине, а так­же данные о санитарно-гигиенических свойствах и т.д. Эти сведения не всегда имеются для предлагаемых на рынке ве­ществ, в том числе и отечественных.

Немаловажными факторами успешно­го внедрения новых хладагентов являют­ся также наличие отечественного произ­водства как самих веществ, так и комп­рессоров, предназначенных для работы на них, и возможность экспорта холо­дильной техники, работающей на таких веществах.

Прежде чем рассматривать свойства хладагентов, остановимся на основных требованиях, предъявляемых к ним. Требования к хладагентам подразделяются на следующие группы:

экологические – озонобезопасность (ODP), низкий потенциал глобального потепления (GWP), негорючесть и нетоксичность;

Хладагенты, отвечающие перечисленным требованиям, найти практически невозможно, поэтому в каждом отдельном случае выбирают хладагент с учетом конкретных условий работы холодильной машины, и предпочтение следует отдавать таким, которые удовлетворяют принципиальным и определяющим требованиям.

Альтернативными веществами могут быть чистые (простые) вещества и смеси. Предпочтение отдается прежде всего чистым веществам.

Обозначения хладагентов.

Стандартом допускается несколько обозначений хладагентов: условное (символическое), торговое (марка), химическое и химическая формула.

Условное обозначение хладагентов является предпочтительным и состоит из буквы «R» или слова Refrigerant (хладагент) и комбинации цифр. Например, хладон-12 имеет обозначение R12 (CF2C12). Цифры расшифровывают в зависимости от химической формулы хладагента. Первая цифра (1) указывает на метановый ряд, следующая цифра (2) соответствует числу атомов фтора в соединении. В том случае, когда в производных метана водород вытеснен не полностью, к первой цифре добавляют количество оставшихся в соединении атомов водорода, например R22.

Изомеры производных этана имеют одну и ту же комбинацию цифр (цифровой индекс), и то, что данный изомер является полностью симметричным, отражается его цифровым индексом без каких-либо уточнений. По мере возрастания значительной асимметрии к цифровому индексу соответствующего изомера добавляют букву «а», при большей асимметрии ее заменяют буквой «b», затем «с», например R134a, R142b и т. д.

Способ цифрового обозначения непредельных углеводородов и их галогенопроизводных аналогичен рассмотренному выше, но к цифрам, расположенным после буквы «R», слева добавляют 1 для обозначения тысяч (например, R1150).

Для хладагентов на основе циклических углеводородов и их производных после буквы «R» перед цифровым индексом вставляют букву «С» (например, RC270).

Хладагентам органического происхождения присвоена серия 600, а номер каждого хладагента внутри этой серии назначают произвольно (например, метиламин имеет номер 30, следовательно, его обозначение запишется как R630).

Зеотропным, или неазеотропным, смесям присвоена серия 400 с произвольным номером для каждого хладагента внутри этой серии, например R401A.

В настоящее время появилась тенденция при обозначении хладагентов предварять цифровой индекс не буквой «R» или «Н», а аббревиатурой, указывающей непосредственно на группу, к которой относят хладагент в зависимости от степени воздействия его на окружающую среду. Например, предлагаются обозначения:

CFC12 для хладагента R12, принадлежащего к группе CFC (ХФУ), в которую входят хладагенты, вредные для окружающей среды;

HCFC125 для хладагента R125, относящегося к группе HCFC (ГХФУ), состоящей из хладагентов, менее вредных для окружающей среды;

HFC134a для хладагента R134a, входящего в группу HFC (ГФУ), состоящую из хладагентов, безвредных для окружающей среды.

Наименование
хладагента

ASHRAE
Number

Аналоги фирм DuPont,
Atofina, Solvay и др.

Заменяет

Autofrost, GHG R-12, GHG X3, R-406a

SUVA 409a, FX56, Genetron 409a, Forane FX56

SUVA HP62, FX70, Genetron 404a, Forane 404a, Solkane 404a

Klea 66, SUVA 9000, Genetron 407c, Forane 407c, Solkane 407c

SUVA 9100, AZ 20, Forane 410a, Solkane 410

R502 (Only for countries of class «5»)

SUVA 9100, FX 10, Genetron 408a, Forane FX10

SUVA 507, AZ 50, Forane 507, Solkane507

R11, R113, in blends

R11, R113, R141b, R123

R11, R113, R141b, R123

R11, R113, R141b, R123

R11, R113, R141b, R123

R11, Halon 1301, in blends

SUVA-124, Genetron-124, FE-241

R12, R114, in blends

Halon 1301, in blends

FORANE®, 134a, HFC-134a, SUVA-134a, Genetron-134a, Dymel-134a, Solkane-134a, Halocarbon-134a

R12 as propelant, in blends

Halocarbon-23, FE-13, GLC-23, Solcane-23

R11, R113, R141b, R123, in blends

Хладагенты других производителей

Номер

Торговая марка

Фирма-производитель

Состав смеси

Содержа
ние, %

Заменяемый хладагент

Большая политика и амбиции мировых монополистов во многом определяют судьбу таких на первый взгляд далеких от конечного потребителя продуктов, как хладагенты.

Казалось бы, свойства тех или иных холодильных агентов, или, как их называют по привычке, фреонов, должны интересовать только узкий круг специалистов, занимающихся холодильной техникой. С одной стороны, так и есть. Однако поистине гигантский рынок холодильного оборудования, требующий ежегодного производства около 100 тыс. тонн хладонов, приковывает к этой отрасли алчные взгляды крупнейших химических концернов, способных лоббировать свои интересы на уровне национальных правительств даже самых развитых стран. Рядовой потребитель холодильной техники вряд ли будет интересоваться химическим составом начинки своей покупки. Однако если подобная халатность и простительна для частного покупателя бытового холодильника, то для владельца торгового предприятия оборудование с «неправильным» хладоном может оказаться домокловым мечом. Все соглашаются, что холодильные агенты должны обладать высокой надежностью и холодопроизводительностью, низкой ценой, малым энергопотреблением, а также быть безопасными и соответствовать санитарным нормам. Кажется, что оценка перечисленных свойств и должна быть определяющей при выборе хладона, но не тут то было. С 1989 года основным критерием, стоящим выше и медицинских норм, и цены, стало отношение хладона к такой на первой взгляд далекой от холодильной тематики проблемы, как озоновый слой над нашей планетой.

Протоколы монреальских мудрецов

По степени озоноразрушающей активности озонового слоя Земли галоидопроизводные углеводороды разделены на 3 группы:

Хлорфторуглероды ХФУ (CFC)

Обладают высокой озоноразрушающей активностью. Хладагенты этого типа включают: R11, R12, R13, R113, R114, R115, R500, R502, R503, R12B1, R13B1.

Гидрохлорфторуглероды ГХФУ (HCFC)

Это хладагенты с низкой озоноразрушающей активностью. К ним относятся: R21, R22, R141b, R142b, R123, R124.

Гидрофторуглероды ГФУ (HFC), фторуглероды ФУ (FC), углеводороды (HC)

Не содержащие хлора хладагенты, считаются полностью озонобезопасными. Таковыми являются хладагенты R134, R134a, R152a, R143a, R125, R32, R23, R218, R116, RC318, R290, R600, R600a, R717 и др.

Особенности термодинамики смесей хладагентов. В молекулярной теории растворов различают зеотропные (неазеотропные) и азеотропные смеси.

Термодинамическое поведение смеси азеотропного состава подобно поведению чистого вещества, поскольку состав паровой и жидкой фаз у нее одинаков, а давления в точках росы и кипения совпадают.

Это необходимо учитывать при определении степени перегрева пара на входе в компрессор, а также при оценке энергетических характеристик холодильной установки.

Таким образом, температуру кипения и температуру конденсации следует находить по-другому. Температуру кипения вычисляют как среднюю температуру t₀ между температурой точки росы t₀₂ при постоянном давлении всасывания р_ВС и температурой, при которой хладагент поступает в испаритель t₀₁.

Перегрев всасываемого пара вычисляют как разность температуры t_BC на входе в компрессор и температуры точки росы t₀₂ хладагента при давлении всасывания р_вс. При регулировании холодопроизводительности холодильных установок с помощью регулирующих вентилей все изложенное выше необходимо учитывать.

Переохлаждение жидкости вычисляют как разность между действительной температурой жидкости и температурой точки конца конденсации t_к2 при давлении нагнетания р_н.

Потери давления в системе существенно увеличивают температурный глайд. Пренебрежение данным явлением при составлении теплового баланса может привести к занижению размеров теплообменных аппаратов и других элементов холодильной системы. Влияние этого фактора особенно существенно, когда холодильная система эксплуатируется на пределе своих возможностей.

Таким образом, зеотропные смеси имеют свои преимущества и недостатки. С одной стороны, изменение состава рабочего тела при циркуляции его по контуру холодильной системы может привести к возрастанию холодопроизводительности и холодильного коэффициента по сравнению с этими характеристиками для чистых хладагентов. С другой стороны, применение зеотропных смесей приводит к снижению интенсивности теплообмена в испарителе и конденсаторе.

Основные механизмы изменения состава многокомпонентного хладагента в холодильной установке следующие:

парожидкостное разделение зеотропных смесей в компрессоре и теплообменных аппаратах;

различная растворимость компонентов смеси в холодильном масле;

селективная потеря какого-либо компонента из-за утечки компонента вследствие негерметичности системы; изменения массы многокомпонентного рабочего тела в отдельных элементах холодильной системы при различных тепловых нагрузках.

При практическом использовании зеотропных смесей рекомендуется:

заправлять холодильную систему из баллона, заполненного жидким хладагентом;

смеси с отчетливо выраженным температурным «глайдом» не следует рекомендовать для применения в холодильных установках с затопленным испарителем;

учитывать неодинаковую растворимость каждого компонента смесевого хладагента в холодильных маслах;

при расчете характеристик холодильной машины следует принимать во внимание изменение состава многокомпонентного хладагента.

Традиционные хладагенты групп ХФУ и ГХФУ

По энергетической эффективности R502 и R22 достаточно близки. Холодильную установку, использующую в качестве рабочего тела R502, можно адаптировать к применению R22. Однако, как отмечалось ранее, R22 имеет более высокое давление насыщенных паров и, как следствие, более высокую температуру нагнетания.

Критическое давление, МПа

Альтернативные многокомпонентные хладагенты групп ГХФУ

Хладагент R401A(-B,-C). Это зеотропная смесь среднего давления с температурным глайдом Dt_gl= 4. 5К.

В зависимости от условий эксплуатации холодопроизводительность холодильной системы, в которой ранее был R12, увеличивается на 5. 8 %. Хладагент R401 несовместим с минеральными маслами, поэтому во время ретрофита необходимо заправлять холодильный агрегат алкилбензольным маслом. Требуется также замена фильтра-осушителя.

Хладагент рекомендуется применять для ретрофита в высоко- (выше О o С) и среднетемпературных торговых холодильных установках (герметичные, бессальниковые компрессоры и компрессоры с открытым приводом), бытовых холодильниках и стационарных кондиционерах воздуха для замены R12.

Температура кипения при атмосферном давлении, o С

Критическая температура, o С

Критическое давление, кПа (абс.)

Потенциал разрушения озона ODP

Потенциал глобального потепления HGWP

Состав смеси подобран таким образом, чтобы эксплуатационные характеристики оборудования с этими хладагентами минимально отличались от показателей, достигаемых при работе с заменяемым хладагентом R12.

Хладагенты С10М1 нетоксичны, негорючи и по основным физико-химическим, термодинамическим и эксплуатационным свойствам сходны с хладагентом R12.

В качестве заменителя R12 хладагенты прошли трехлетние испытания в отечественном торговом холодильном оборудовании, в том числе в бытовых холодильниках производства заводов «Атлант», ЗИЛ и др.:

Преимущества хладагента С10М1 (АСТРОН ТМ 12) по отношению к зарубежным аналогам следующие:

транспортировать хладагент можно в контейнерах и баллонах, предназначенных для перевозки R12;

перевод холодильного оборудования с R12 на смеси С10М1 осуществляют исключительно путем замены самого хладагента без какой-либо модернизации холодильного оборудования, без внесения изменений в конструкцию холодильной машины и без замены компрессорного масла (в холодильном оборудовании, работающем на R12, используют минеральное масло ХФ12-16);

Используется в кондиционерах и тепловых насосах.

Смесь R22/R142b. Хладагент представляет собой негорючую зеотропную смесь, компоненты которой имеют ограниченный Монреальским протоколом срок применения. Результаты испытаний бытовых холодильников, заправленных смесью R22 и R142b с массовыми долями соответственно 0,6 и 0,4показали, что энергопотребление осталось практически на том же уровне, что и при использовании R12. Применение этой смеси целесообразно при ретрофите действующего холодильного оборудования; при этом не требуется замены масел, фильтров-осушителей, а также внесения изменений в конструкцию холодильного агрегата. Смесь R22 и R142b может служить переходным хладагентом не только в бытовой технике, но и в другом холодильном оборудовании.

Хладагент R408A. Разработан концерном «ElfAtochem» в качестве альтернативы R502 при ретрофите в действующих холодильных системах. Близкоазеотропная смесь, состоит из компонентов R22, R143a и R125. Состав по массе (%) соответственно 44; 4 и 52. Предназначен для применения в мобильных транспортных холодильных системах, а также в промышленных холодильных установках с поршневыми и винтовыми компрессорами. У R408A и R502 при одной и той же температуре давления близки, температура конденсации выше на 10 К. Холодопроизводительность цикла примерно на 1. 10 % выше, чем при работе на R502.

Плотность жидкости R408A ниже, чем у хладагента R502, а, следовательно, требуемая масса заправки, т. е. имеющиеся в установке ресиверы, трубопроводы и насосы, предназначенные для R502, можно использовать для R408A.

R408A более гигроскопичен, чем R502, что связано с необходимостью тщательного соблюдения правил перекачки этого хладагента, заправки систем и т. п. Теплоемкость жидкости при постоянном давлении больше у R408A, что привозит к значительным потерям при дросселировании. Этого можно избежать, увеличив переохлаждение жидкости в конденсаторе. Теплопроводность насыщенной жидкости также больше у R408A. Это повышает эффективность теплообмена, а следовательно, улучшает термодинамические характеристики установки, что и подтвердили испытания.

Потребляемая мощность при отрицательных температурах ниже на 7 %, что важно при ретрофите, так как уменьшает опасность замыкания или сгорания электродвигателя. Поэтому для применения R408A даже в малых герметичных компрессорах нет ограничений.

Из-за высокой полярности молекул одного из компонентов (R143a) хладагент R408A взаимно растворим и с алкилбензольными, и с минеральными маслами. В компактных холодильных системах при стандартных условиях этого достаточно, чтобы обеспечить возврат масла в компрессор. Хладагент R408A можно использовать также в сочетании с полиэфирными маслами.

По отношению к уплотнительным материалам R408A менее агрессивен, чем R502.

В качестве фильтров-осушителей используют молекулярные сита, применяемые для R502 и R22.

Альтернативные многокомпонентные хладагенты на основе углеводородов

Хладагент С1. В результате комплексных исследований в НИИ тепловых процессов им. В. М. Келдыша (Россия) разработан ряд многокомпонентных озонобезопасных хладагентов взамен R134a в качестве альтернативы R12. Наиболее перспективный из них хладагент С1 (азеотропная смесь R152/R600a), представляющий собой смесь углеводородов и фторуглеродов. Результаты исследований свидетельствуют о высоких теплофизических и эксплуатационных свойствах хладагентов и низком энергопотреблении холодильников, где используют эти хладагенты.

Зависимость холодопроизводительности и холодильного коэффициента от температуры кипения для С1, а также для R12 и R134a приведена на рисунке ниже. Эксперименты показали, что холодопроизводительность и холодильный коэффициент компрессоров ХКВ-6 и V1040G, заправленных смесью С1 в диапазоне температур кипения, характерных для бытовых холодильников и морозильников, соответствуют аналогичным параметрам для R12 и тем более для R134a.

Исследования, проведенные в НИИ тепловых процессов им. В. М. Келдыша, позволили сделать следующие выводы:

бытовые холодильники, заправленные хладагентом С1, работают устойчиво, их энергетические характеристики не хуже, чем при работе на R12, даже несколько превосходят их;

совместимость С1 с минеральным маслом ХФ 12-16 и конструкционными материалами позволяет максимально упростить процесс перехода с R12 на многокомпонентные хладагенты;

компоненты, входящие в С1, нетоксичны, их потенциал глобального потепления GWP низок; они освоены промышленностью развитых стран;

хладагент С1 горюч, но, как считают разработчики, необходимая доза для заправки бытовых холодильников и морозильников столь мала (28. 56 г), что даже при полной утечке С1 из агрегата его концентрация (например, в кухне объемом 20 м 3 ) будет ниже порога горючести в десятки раз.

Смесь пропан-бутан. По результатам исследований предлагается также использовать в бытовых холодильниках в качестве хладагента смесь пропан-бутан: при этом изменений в конструкцию бытового холодильника не вносят, а в качестве масла используют обычные минеральные масла, работающие с R12.

По энергетическим характеристикам теоретического холодильного цикла смесь пропан-бутан при аналогичных условиях уступает R12. Смесь пропан-бутана зеотропная.

Как было сказано ранее, такие смеси кипят при переменных температурах, но при постоянном давлении, т. е. это свойство может быть реализовано в холодильниках с двумя испарителями, когда кипение зеотропной смеси начинается в низкотемпературном отделении, а выкипание происходит в испарителе холодильной камеры при более высоких температурах.

Предлагаемая смесь пропан-изобутан (43 % R600a) горюча, но масса хладагента, находящегося в бытовом холодильнике, мала (20. 40 г). Этой смесью заправляют бытовые холодильники в Германии, широко внедряют ее в Китае и Индии. Вместе с тем американское агентство по охране окружающей среды (ЕРА) ввело правило, запрещающее использование смеси пропан-изобутан (НС-12а) в качестве альтернативы R12.

Хладагент СМ1. Этот хладагент разработан в МЭИ (состав R134a/R218/R600), представляет собой зеотропную, пожаро- и взрывобезопасную смесь, по термодинамическим характеристикам близкую к R12 и растворимую в минеральных маслах. Не требуется изменения конструкций холодильных машин, применения новых смазочных масел и переоснащения производства.

Хладагент СМ1 предлагается также использовать в торговом и промышленном холодильном оборудовании, выпускаемом в настоящее время для работы на R12, а также для ретрофита части действующего парка холодильных машин.

Примерная потребность хладагента СМ1 (в новом производстве и при ретрофите) в 2000г.:

в бытовой холодильной технике 900 т;

в торговых холодильных машинах с воздушным охлаждением конденсаторов 600 т;

в промышленных холодильных машинах с воздушным охлаждением конденсатора 500 т.

Вместе с тем при имеющейся сырьевой базе промышленное производство хладагента СМ1 пока не организовано.

Альтернативные однокомпонентные хладагенты

Хладагент R717. Химическая формула NH₃ (аммиак). Относится к группе ГФУ (HFC). Из «натуральных» хладагентов R717 стоит на одном из первых мест в качестве альтернативы R22 и R502. Производство аммиака в мире достигает 120 млн. т, и лишь малая часть его (до 5%) используется в холодильной технике.

Пары аммиака легче воздуха, он хорошо растворяется в воде (один объем воды может растворить 700 объемов аммиака, что исключает замерзание влаги в системе). Минеральные масла аммиак почти не растворяет. На черные металлы, алюминий и фосфористую бронзу не действует, однако в присутствии влаги разрушает цветные металлы (цинк, медь и ее сплавы). Массовая доля влаги в аммиаке не должна превышать 0,2%.

Характеристики хладагента R717, относящегося к группе ГФУ, а также некоторых хладагентов групп ХФУ и ГХФУ на линии насыщения приведены в таблице.

Аммиак имеет чрезвычайно высокое значение теплоты парообразования, вследствие чего сравнительно мал массовый расход циркулирующего хладагента (13. 15% по сравнению с R22). Это благоприятное качество для крупных холодильных установок, но затрудняет регулировку подачи аммиака в испаритель при малых мощностях.

На аммиаке работают многие тепловые насосы. Ожидается применение аммиака в малых холодильных машинах для коммерческих установок.

Используемые в настоящее время масла не растворяются в аммиаке, поэтому в схему холодильной машины приходится включать маслоотделители, что увеличивает ее стоимость. В последние годы ведутся интенсивные исследования по разработке растворимого в аммиаке масла и созданию холодильного оборудования с «сухим» испарителем. Растворимость масла в аммиаке исключает образование пленки масла на теплообменных поверхностях, что повышает коэффициент теплоотдачи с 2700 до 9100 Вт/(м 2 *К).

Достигнутый в последние годы прогресс в разработке растворимых в аммиаке R717 холодильных масел может кардинально изменить тенденции в развитии холодильного машиностроения.

Хладагент R744. Химическая формула СО₂ (диоксид углерода). Относится к группе ГФУ (HFC). Дешевое нетоксичное негорючее и экологически чистое (ODP = 0, GWP= 1) вещество. Стоимость диоксида углерода в 100. 120 раз ниже, чем R134a.

Диоксид углерода имеет низкую критическую температуру (31 o С), сравнительно высокую температуру тройной точки (-56 o С), большие давления в тройной точке (более 0,5 МПа) и критическое (7,39 МПа). Может служить альтернативным хладагентом. Содержится в атмосфере и биосфере Земли, имеет следующие преимущества: низкая цена, простое обслуживание, совместимость с минеральными маслами, электроизоляционными и конструкционными материалами. Вместе с тем при использовании диоксида углерода требуется водяное охлаждение конденсатора холодильной машины, увеличивается металлоемкость холодильной установки (по сравнению с металлоемкостью установок, работающих на галоидопроизводных хладагентах). Высокое критическое давление имеет и положительный аспект, связанный с низкой степенью сжатия, вследствие чего эффективность компрессора становится значительной. Возможны перспективы применения диоксида углерода в низкотемпературных двухкаскадных установках и системах кондиционирования воздуха автомобилей и поездов. Его предлагают использовать также в бытовых холодильниках и тепловых насосах.

В связи с открытием в России значительных запасов (около 340 млрд м 3 ) подземных газов с высоким содержанием азота себестоимость природного азота становится на порядок ниже, чем азота, полученного методом сжижения и разделения воздуха, что позволит применять в промышленных масштабах безмашинный способ охлаждения в аппаратах для быстрого замораживания пищевых продуктов. Для повышения степени использования низкотемпературного потенциала газообразного азота специалистами МГУПБ предложена система мобильного хладоснабжения.

В промышленных холодильных установках пропан используют уже в течение многих лет. В последние годы все чаще предлагается применять пропан в холодильных транспортных установках.

В Германии в 1994 г. было произведено более 1000 бытовых холодильников на пропане, изобутане или их смесях. Подобные холодильники изготовляют в Китае, Бразилии, Аргентине, Индии, Турции и Чили. По оценкам создателей этой техники, холодильный коэффициент при использовании углеводородов практически такой же (+(-)1%), как при работе на R12. Требуются только небольшие изменения в конструкции компрессора. Применяются те же минеральные масла, та же электроизоляция, те же уплотняющие материалы, трубы того же диаметра, практически не изменяется процедура сервисного обслуживания. Температура нагнетания становится ниже, чем при работе на R22 или R502. Пропан можно сразу заправить в систему, где до этого был озоноопасный хладагент. Как показали исследования, в этом случае теряется до 10% холодопроизводительности, если в системе ранее был R22, и 15%, если R502. Ряд специалистов считают, что и этого снижения можно было бы избежать, добавив к пропану полипропилен.

В США же запрещено использовать углеводороды в бытовых холодильниках. Агентство США по охране окружающей среды прогнозирует в случае их применения до 30 000 пожаров в год.

В Новой Зеландии углеводороды разрешено использовать в торговом холодильном оборудовании.

При размещении торгового холодильного оборудования, работающего на пропане, в общедоступных помещениях необходимо соблюдать правила безопасности. В случае превышения указанных норм заправки (более 2,5 кг R290) холодильное оборудование следует устанавливать в отдельном, специально оборудованном помещении, что увеличивает капитальные затраты. Пропан применяют и в тепловых насосах. В системе теплового насоса масса пропана чуть больше 1 кг, оборудование находится в отдельном здании. По мнению специалистов, контроль за пожароопасностью возможен.

В настоящее время итальянские и немецкие фирмы применяют R600a в бытовой холодильной технике. В частности, фирмы «Necci compressori» и «Zanussi» международного концерна Electrolux compressors» выпускают компрессоры, работающие на изобутане. Холодильные агрегаты с R600a характеризуются меньшим уровнем шума из-за низкого давления в рабочем контуре хладагента.

Использование изобутана в существующем холодильном оборудовании связано с необходимостью замены компрессоров на компрессоры большей производительности, так как по удельной объемной холодопроизводительности R600a значительно проигрывает хладагенту R12 (практически в два раза).

Вместе с тем R125 имеет более низкую (по сравнению с R22 и R502) температуру нагнетания и высокий массовый расход при низких давлениях всасывания. Поршневые холодильные компрессоры, работающие на R125, характеризуются оптимальным наполнением цилиндра, а следовательно, имеют большой коэффициент подачи.

Хладагент R134a. Химическая формула CF₃CFH₂ (тетрафторэтан). Молекула R134a имеет меньшие размеры, чем молекула R12, что делает более значительной опасность утечек. Относится к группе ГФУ (HFC). Потенциал разрушения озона ODP = 0, потенциал глобального потепления GWP = 1300. Хладагент R134a нетоксичен и не воспламеняется во всем диапазоне температур эксплуатации. Однако при попадании воздуха в систему и сжатии могут образовываться горючие смеси. Не следует смешивать R134a с R12, так как образуется азеотропная смесь высокого давления с массовыми долями компонентов 50 и 50%. Давление насыщенного пара этого хладагента несколько выше, чем у R12 (соответственно 1,16 и 1,08 МПа при 45 o С). Пар R134a разлагается под влиянием пламени с образованием отравляющих и раздражающих соединений, таких, как фторводород.

Для R134a характерны небольшая температура нагнетания (она в среднем на 8. 10 o С ниже, чем для R12) и невысокие значения давления насыщенных паров.

В среднетемпературных холодильных установках и системах кондиционирования воздуха холодильный коэффициент R134a равен коэффициенту для R12 или выше его.

В высокотемпературных холодильных установках удельная объемная холодопроизводительность при работе на R134a также несколько выше (на 6% при t₀ = 10 o С), чем у R12. Диапазоны применения хладагента R134a приведены на рис., а зависимость холодопроизводительности и холодильного коэффициента от температуры кипения показана далее на рисунке.

Из-за значительного потенциала глобального потепления GWP рекомендуется применять R134a в герметичных холодильных системах. Влияние R134a на парниковый эффект в 1300 раз сильнее, чем у СО₂. Так, выброс в атмосферу одной заправки R134a из бытового холодильника (около 140 г) соответствует выбросу 170 кг СО₂. В Европе в среднем 448 г СО₂ образуется при производстве 1 кВт*ч энергии, т.е. этот выброс соответствует производству 350 кВт*ч энергии.

Для работы с хладагентом R134a рекомендуются только полиэфирные холодильные масла, которые характеризуются повышенной гигроскопичностью.

R134a широко используют во всем мире в качестве основной замены R12 для холодильного оборудования, работающего в среднетемпературном диапазоне. Его применяют в автомобильных кондиционерах, бытовых холодильниках, торговом холодильном среднетемпературном оборудовании, промышленных установках, системах кондиционирования воздуха в зданиях и промышленных помещениях, а также на холодильном транспорте. Хладагент можно использовать и для ретрофита оборудования, работающего при более низких температурах. Однако в этом случае, если не заменить компрессор, то холодильная система будет иметь пониженную холодопроизводительность.

R134a совместим с рядом уплотняющих материалов. Как показал анализ, проведенный фирмой «Du Pont», изменение массы и линейное набухание таких материалов, применяемых в отечественном холодильном оборудовании, как фенопластовые и полиамидные колодки, текстолит, паронит и полиэтилентерефталатовые пленки, при старении в смеси SUVA R134a с полиэфирным маслом «Castrol SW100» при 100 o С в течение 2 недель были незначительными.

Анализ зарубежных публикаций и результаты исследований отечественных специалистов свидетельствуют о том, что замена R12 на R134a, имеющий высокий потенциал глобального потепления GWP, в холодильных компрессорах сопряжена с решением ряда технических задач, основные из которых:

улучшение объемных и энергетических характеристик герметичных компрессоров;

увеличение химической стойкости эмаль-проводов электродвигателя герметичного компрессора;

Все это должно привести к значительному увеличению стоимости холодильного оборудования. Вместе с тем в водоохладительных установках с винтовыми и центробежными компрессорами применение R134a имеет определенные перспективы.

Хладагент R143a. Химическая формула CF₃-СН₃ (трифтор-этан). Относится к группе ГФУ (HFC).

R143a имеет потенциал разрушения озона ODP = 0 и сравнительно высокий потенциал глобального потепления GWP = 1000, нетоксичен и пожароопасен, не взаимодействует с конструкционными и прокладочными материалами. Наличие трех атомов водорода в молекуле R143a способствует хорошей растворимости в минеральных маслах. Температура нагнетания ниже, чем у R12, R22 и R502. Как показал эксергетический анализ, энергетическая эффективность двухступенчатого цикла с R143a близка к эффективности цикла с R502, ниже, чем у R22, и выше, чем у R125. Хладагент R143a входит в состав многокомпонентных альтернативных смесей, предлагаемых для замены R12, R22 и R502.

Хладагент R32. Химическая формула CF₂H₂ (дифторметан). Относится к группе ГФУ (HFC). R32 имеет потенциал разрушения озона ODP = 0 и низкий по сравнению с R125 и R143a потенциал парникового эффекта GWP = 220. Нетоксичен, пожароопасен. Имеет большую удельную теплоту парообразования 20,37 кДж/моль при нормальной температуре кипения и крутую зависимость давления насыщенных паров от температуры, вследствие чего для R32 характерна высокая температура нагнетания, самая высокая из всех альтернативных хладагентов, за исключением аммиака. R32 растворим в полиэфирных маслах.

Для R32 при использовании его в холодильных установках характерны высокие холодопроизводительность и энергетическая эффективность, но он несколько уступает R22 и R717. Высокая степень сжатия R32 вызывает необходимость в значительном изменении конструкции холодильной установки при ретрофите и, следовательно, приводит к увеличению ее металлоемкости и стоимости. Поэтому R32 рекомендуется использовать в основном в качестве компонента альтернативных рабочих смесей. Вследствие малых размеров молекулы R32 по сравнению с молекулами хладагентов этанового ряда возможна селективная утечка R32 через неплотности в холодильной системе, что может изменить состав многокомпонентной рабочей смеси.

Другие малоиспользуемые хладаагенты

Источник