Как выбрать хладагент


Как правильно подобрать хладагент для холодильного оборудования?

15.09.2016

Сердцем любого холодильного оборудования считается компрессор. По нему, словно по венам, течет хладагент. Данное вещество обеспечивает установкам такого формата возможность холодопроизводительности. Эксперты различного профиля многократно говорят  о важности правильного подбора хладагента, а также о том, что процессы заправки и дозаправки должны осуществляться исключительно опытными специалистами. Почему? Причин, на самом деле, много.

Во-первых, только квалифицированный мастер с набитой рукой сумеет сделать все аккуратно и быстро. А это очень важно, ведь, неаккуратность способна привести к засорениям и закупорке трубок. В результате Вам придется тратиться на замену испортившихся деталей. 

Изначально первые кондиционеры работали на аммиаке. Сегодня же процесс эволюции холодильных установок привел к тому, что производители изготавливают как модели, работающие на аммиачных фреонах, так и те, что могут работать только на безаммиачных хладагентах. Важно грамотно подходить к выбору фреона. Необходимо также строго соблюдать нормы заправки и дозаправки. Даже замена фреона – не такой уж и простой процесс. 

Все холодильные агенты различаются своим составом, некоторые из них (по большей части современные) представляю собой и вовсе смесь нескольких других фреонов, при утечке они способны утрачивать свои свойства, что затрудняет их дальнейшую эксплуатацию. Важно быть квалифицированным специалистом, чтобы твердо понимать, какой фреон, в какой количестве, на какой этапе и после каких предварительных процедур заливать в систему. В противном случае, можно просто испортить весь компрессор. А это приведет к невероятно масштабным затратам. Посмотрите сами: стоимость нового компрессора является соразмерной цене нового кондиционера. В большинстве случаев покупать новый компрессор просто нерационально. 

Аммиак и фреоны: это важно знать каждому

Химическая формула аммиака – Nh4, он также известен как фреон R-717. Считается прекрасным преобразователем энергии в холод. Многие эксперты признали его качества для большинства холодильных машин. Его активно используют в винтовых и поршневых компрессионных абсорбционных и холодильных установках. Промышленность установки такого формата активно использует для изготовления крупных партий цельного льда. Ныне можно увидеть холодильную установку на аммиаке в рыболовецких траулерах, а также на искусственных катках. Без них сегодня не обходится и пищевая промышленность. 

Отметим, что обслуживание холодильных машин, которые работают на аммиаке, нуждается в привлечении исключительно профессиональных и высококвалифицированных мастеров, что прошли должное обучение. Почему так? Потому что аммиак, который используется как преобразователь энергии в холод, является сильно ядовитым и обладает запахом, вдыхание которого способно спровоцировать удушье. Аммиак более легкий, чем воздух, за счет чего он поражает в первую очередь верхние дыхательные пути и слизистые глаз. Допускаемая концентрация этого вещества должна не превышать норму в 0,02 мг/л. Если в воздухе присутствует 0,5-1% вещества – наступает неизбежная гибель человека. 

Аммиак хорошо растворяется в воде, и используется в таком виде в медицине как нашатырный спирт. Обладает высоким коэффициентом теплоотдачи и может использоваться с применением обычных водопроводных труб без оребрения. Имеет сравнительно невысокую цену и активно применяется на производстве, защищенном от взрывоопасности и его токсичности.

Бесцветным газом без запаха и без вредного воздействия на человека является фреон. Его удельный вес в 4 раза тяжелее, чем воздух. Не пожароопасен, а потому не склонен самостоятельно взрываться. Взаимодействие с открытым огнем чревато выделением небольшого количества фосгена. Фосген ввиду своих удушающих свойств представляет собой опасность для человека. 

Нерастворимость в воде и текучесть фреонов находятся в равновесии. Данная особенность является базовой для смазки компрессоров. Хладагенты хорошо растворяют органику, поэтому применение данных газов автоматически запрещает использование резиновых. Отдают предпочтение прокладкам из бензостойкой резины или из фторопласта.

Практика показала, что холодильные агрегаты, которые работают на фреонах, способны производить холод медленнее и хуже, чем их аналоги, деятельность которых основана на аммиаке. Габариты холодильных машин на фреонах превышают габариты аммиачных машин. Это объясняется тем, что фреоны обладают низким коэффициентом теплоотдачи, что нуждается в увеличенной площади для эффективного теплообмена. Вот почему при устройстве теплообменников такого формата применяют оребрёные трубы из медных сплавов.

В малых агрегатах хладагент позволяет контролировать холодопроизодительность, а в больших машинах можно перейти к центробежному многоступенчатому компрессору, что обеспечивает значительную экономию.

Выбор хладагента для кондиционера 

Современное общество уделяет должное внимание вопросу экологичности и безопасности хладагентов. Так, употребление R-22 является существенно ограниченным соответственно с «Монреальским протоколом». Эксперты рекомендуют купить хладагент хорошего качества.

Оценивая параметры активности хладагентов, стоит обратить внимание на их озоноразрушающий потенциал. Параметры измеряются от 0 (характерно для самого озонобезопасного хладагента) до 13 (свойственно для наиболее озоноразрушающего хладагента). Идеального хладагента на сегодняшний день нет. Компоненты, которые не разрушают слой озона, не совершенны по термодинамическим свойствам.

Выбирая оптимальный вариант, стоит оценить несколько факторов:

• эффективность работы холодильной установки; 

• пожаробезопасность;

• стоимость;

• токсичность.

При выборе фреона уделите  внимание теплофизическим и термодинамическим характеристикам. На заметку – фреоны, что содержат:

• большое количество молекул водорода являются пожароопасными;

• большое количество молекул фтора считаются токсичными;

• недостаточное количество молекул водорода – не растворяются в атмосфере, за счет чего экологически нежелательны.


domxoloda.ru

выбор хладагента для охлаждения | КИП и АММИАЧНЫЕ ХОЛОДИЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ

ОСОБЕННОСТИ СТРАТЕГИИ И ТАКТИКИ В УСЛОВИЯХ РОССИИ

Выбор хладагентов для холодильных машин в России изначально осложнён труднопреодолимым противоречием между стремлением заказчиков использовать наиболее дешёвый и энергоэффективный хладагент и запретительными мерами многочисленных надзорных и контролирующих организаций от Ростехнадзора и МЧС до региональных администраций. При этом ряд требований не соответствуют друг другу.

Кроме изначальных сугубо отечественных особенностей существуют международные нормы, требования и связанные с ними обязательства, которые Россия старается неукоснительно выполнять. Среди них наиболее значимые определены Монреальским и Киотским протоколами.

В этом запутанном лабиринте противоречий трудно предложить потребителям холода «нить Ариадны» для оптимального выбора рабочего хладагента промышленных холодильных установок. Однако можно попытаться наметить ориентиры выхода из лабиринта. С учётом масштабов, инструментов и сроков решения проблемы соответствующие цели и действия могут носить тактический и стратегический характер.

Тактика оптимального выбора хладагента для промышленного охлаждения в российской действительности зачастую  сводится к закупке и эксплуатации холодильного оборудования на относительно безопасном, доступном и дешёвом хладагенте, приемлемом для данной конкретной технологии и холодильной системы. При этом определяющими факторами являются как экономия и видимая выгода, так и минимальный объём неприятностей от общения с контрольными и надзорными органами.

Зачастую предпочтение отдаётся фреоновым централям с большим числом полугерметичных компрессоров, т.е. с повышенной вероятностью выхода из строя компонентов системы. В этом случае возрастают сложность и объём управляющей автоматики, а повышенное энергопотребление способно свести на нет все факторы кажущейся выгоды. Обычно к подобной тактике прибегают из-за недостатка финансирования в надежде быстро окупить вложения и со временем, возможно, перейти на холодоснабжение промышленными холодильными машинами. Эти же соображения превалируют и при выборе в качестве хладагента озоноразрушающего фреона R22.

Стратегия выбора хладагента должна обеспечить долгосрочную и надёжную перспективу окупаемости вложений в оборудование с последующим получением прибыли и отсутствием конфликтов в отношении системы холодоснабжения и хладагента с надзорными и контролирующими органами. Это подразумевает применение озонобезопасных и «непарниковых» хладагентов, какими для промышленного холода являются аммиак, диоксид углерода и единичные марки весьма дорогих фреонов.

На пути к этой стратегической цели в реальной практике России тактически оправданным является использование для некоторых систем холодоснабжения фреона R22 (с учётом того, что его полное запрещение намечено на 2020 г.), а затем неизбежен полный переход на озонобезопасные хладагенты. Тактика переходного периода может базироваться и на универсальном подходе, включающем учёт стратегической перспективы. В этом случае проектирование системы холодоснабжения объекта ведётся для озонобезопасного фреона, например R507, а эксплуатация до введения запретительных процедур и санкций проводится на R22.

Естественно, что при этом первичные затраты на оборудование будут выше, чем для R22, так как R507 менее эффективен, чем R22. Эти расходы, однако, окупятся в течении 2-3 лет эксплуатации за счёт меньшей заправки и дешевизны R22 и масла, а так же более высокого холодильного коэффициента R22 по сравнению с R507.

Наиболее стратегически оправданным представляется путь, по которому идут промышленно развитые страны Европы. Он ориентирован на запрет выпуска и использования озоноразрушающих и «парниковых» фреонов и переход к природным хладагентам (аммиаку и диоксиду углерода).

В настоящее время объективная реальность по промышленному холоду в России складывается из предпочтительного использования в новых холодильных установках фреонов, в меньшей степени – аммиака. Единичные системы работают на сочетании диоксида углерода с аммиаком либо фреоном (каскадные и двухконтурные системы).

В данной таблице приведены сведения по основным хладагентам, применяемым в промышленном холоде.

Марка хладагентаСостав или формулаТемпература кипения, 0СODP*GWP**
СИНТЕТИЧЕСКИЕ ХЛАДАГЕНТЫ
R12CCl2F2-29.80.910600
R22CF2ClH-40.80.051700
R502R22 / R115-45.60.344500
R134АCH2FCF3-26.001300
R404АR143A/125/134A-46.503800
R407СR32/125/134A-43.601600
R410АR32/125-51.601890
R507АR143A/125-4703900
ПРИРОДНЫЕ ХЛАДАГЕНТЫ
R717 (аммиак)NH3-34.400
R744 (диоксид углерода)CO2-57.001
R728 (азот)N2-196.000
*ODP – потенциал разрушения озонового слоя.**GWP – потенциал глобального потепления.
Ближняя перспектива. 

Интенсивное развитие разработок и производства хладагентов на основе хлорфторуглеродов (ХФУ) и гидрохлорфторуглеродов (ГХФУ) привело к тому, что в настоящее время насчитывается около 50 видов фреонов. Из них промышленное применение имеют не более десятка. Аммиак остаётся основным конкурентом фреонов, в то время как диоксид углерода медленно, но верно завоёвывает нишу хладагентов низкотемпературного холода.После подписания Монреальского протокола (1987 г.) и принятых существенных поправок к нему в (2007 г.) развитые страны мира поддержали решение по сокращению и запрету производства и применения озоноразрушающих ГХФУ на 75% к 2010 г., на 90% к 2015 г. и полному запрету – к 2020 г.

 

Под запретительные меры попал и R22, который пока ещё выпускается по доступным ценам отечественной промышленностью. Надзорные органы России, предвосхищая грядущие запреты, уже сейчас рекомендуют использовать в холодильных системах озонобезопасные фреоны. Промышленный выпуск подобных хладагентов в нашей стране не налажен, а опытно-промышленное производство единичных образцов попадает под запреты Киотского протокола (1997 г.) по «парниковым» газам.

 

В итоге отечественное холодильное сообщество вовлечено в дорогую кабальную зависимость от группы зарубежных компаний-разработчиков и производителей основных видов синтетических хладагентов.

 

Ниже приведена таблица сравнительной оценки стоимости «новых» хладагентов и R22 в странах Европы.

 

Тип фреонаR134AR404AR407R507AR410A
Стоимость по отношению к R22, %165175215250282
Для России эти соотношения в сравнении с отечественным R22 значительно выше, а при сравнении с аммиаком они вообще зашкаливают за разумные пределы.Характерной отрицательной особенностью «новых» фреонов является и то, что все они требуют использования в холодильных машинах специальных дорогих синтетических масел. Кроме того, они обладают более низкой эффективностью, что приводит к повышенному энергопотреблению компрессоров и холодильных систем в целом. Дополнительный минус «новых» фреонов – они являются многокомпонентными смесями, в которых в процессе эксплуатации и при утечках могут изменяться концентрации компонентов, что приводит к дополнительному падению их эффективности. В некоторых случаях из-за этого при частичной утечке требуется полная перезаправка системы хладагентом, что связано со значительными затратами.Кроме высокой стоимости «новые» фреоны в большинстве своём имеют высокий потенциал глобального потепления и попадают под ограничения по Киотскому протоколу. Например, известные фреоны R404Aи R507A имеют потенциал глобального потепления 3800 и 3900 соответственно, в то время как для СО2 GWP=1, а для аммиака – вообще ноль. Уже сейчас в Европе считают разумным пределом GWP≤1500 и выражают стремление довести его ограничение до 150.Все эти негативные особенности заставляют развитые страны Европы вводить большие налоги, штрафные санкции за утечку и другие ограничительные меры в отношении «новых» фреонов и переходить на использование аммиака и диоксида углерода.Кстати, анализ ситуации современным холодильным объектам в России показывает, что у профессиональных холодильщиков нет проблем с эксплуатацией аммиачных холодильных установок и машин в случае разумного соблюдения общепринятых правил и рекомендаций по безопасности. [hana-code-insert name=’POBOLYreklama’ /]

Есть ли выход?

Альтернативой «парниковым» фреонам являются аммиак и диоксид углерода, а так же их сочетания в холодильных системах. Применение природных рабочих хладагентов не только решает экологические проблемы, но и повышает уровень энергоэффективности холодильных машин и систем холодоснабжения.

Уже сейчас более 70% промышленного холодильного оборудования Европы работает на аммиаке, и эта тенденция укрепляется с введением в строй каскадных систем на аммиаке в сочетании с диоксидом углерода либо двухконтурных систем, где диоксид углерода работает как хладоноситель.

При разработке новых холодильных установок и систем с аммиаком в мире характерной особенностью стали минимизация заправки и секционирование блоков в рамках крупных централизованных систем холодоснабжения, а так же совершенствование систем газового контроля. Аммиак , как рабочий хладагент, укрепляет свои позиции в промышленном холоде Канады, США, Австралии, в ряде стран Азии, Южной Америки и в большинстве стран Европы.

 

Для России в последние годы характерным является предпочтение фреонов аммиаку в новых системах холодоснабжения и стремление замены аммиака на фреон в реконструируемых установках. Это связано в основном с жёсткими требованиями по безопасности аммиачных холодильных установок (АХУ) со стороны Ростехнадзора, МЧС и других контролирующих органов. Однако требования по безопасности эксплуатации фреоновых установок уже близки к существующим по АХУ, тем более что фреоны не имеют запаха и интенсивно вытесняют кислород из замкнутых помещений, а при контакте с огнём они выделяют смертельно опасные газовые компоненты (фосген и др.). Ведущие специалисты мира по холодильной технике считают дорогой ошибкой выбор в пользу фреона по отношению к аммиаку. Это касается и перевода существующих систем с аммиака на фреон. Очевидным фактом является то, что использование фреонов приводит к повышенному расходу энергоресурсов для получения единицы холода (по сравнению с аммиаком примерно в соотношении 60/40). Исходя из этого, понятно, что экономия электроэнергии и замена аммиака фреонами противоречат друг другу.

Для крупных холодильных систем и установок (в том числе и с промежуточным хладоносителем) рекомендуется использовать аммиак; для средних – СО2 (каскадные и комбинированные системы) или углеводороды (пропан, бутан и др.) с промежуточным хладоносителем. Мелкие холодильные агрегаты и установки (торговый или коммерческий холод) рекомендуется использовать с углеводородами.

 

 

kipiahu.ru

3. Альтернативные смесевые хладагенты - ИСКУССТВЕННЫЙ ХОЛОД Техническая и справочная информация

В соответствии с Монреальским протоколом в европейских странах применение галогеносодеожащих хладагентов, к числу которых относится также и R22, в новых установках разрешено только до конца 1999 года. Для уже существующих установок использование хладагента R22 предположительно будет разрешено до 2008 года. При этом запрет на применение R22 касается также и холодильных смесей с массовым содержанием этого хладагента более 1%. Это означает, что при проектировании новых холодильных установок на такие смеси, как, например, R401A, R401B, R408A и R409А, с 1 января 2000 года нельзя будет рассчитывать.

Чтобы выйти из этого положения, фирмы-производители разработали в последние годы большое количество новых хладагентов и холодильных смесей для различных условий  применения, причем их столько, что в некоторых случаях довольно трудно выбрать оптимальный по своим характеристикам хладагент под конкретные условия применения. Правда, в отечественных и зарубежных журналах и книгах опубликовано много материалов, касающихся физико-химических свойств хладагентов и их смесей. Среди этих изданий наиболее полным является российский справочник «Промышленные фторорганические продукты», выпущенным издательством «Химия» (с. Пб) в 1996 году. Однако практических рекомендаций по замене одного хладагента другим, рекомендаций по выбору типа масла печатается заметно меньше, поэтому материалы, опубликованные в нескольких номерах журнала Die Kalte Klimatechnik, интересны своей практической полезностью для специалистов, занимающихся проектированием и эксплуатацией холодильных установок.

В Германии Министерство экологии и охраны окружающей среды рекомендует перевод существующих холодильных установок, работающих на хладагенте R12, на R22 и R134а. Однако для этих целей можно использовать также и другие хладагенты с низким потенциалом истощения озонового слоя, например R410А, R507.

Для замены хладагента R502 рекомендуются следующие холодильные смеси:

R 404А (R125/ R134а/R143)

R 407А и R407В (R32/R125/R134а)

R 507 (R125/R143а)

R 32/R125/К143а (10%/ 45%/45%) – торговая марка FX

www.sites.google.com

Фреоны для кондиционеров: виды и особенности

Вопросы, рассмотренные в материале:

  • Что такое фреон и каковы его свойства
  • Виды фреонов, применяемые в кондиционерах
  • Сколько фреона в кондиционере
  • Как часто кондиционер требует дозаправки

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:

  1. Фреон R22 (хладон 22). Этот хладагент применяется в тех системах, где требуется охлаждение до очень низких температур, например, в холодильниках промышленного и бытового назначения, автомобильных и морских холодильниках, бытовых и производственных кондиционеров. В случае возникновения протекания данного фреона, будет наблюдаться постепенное испарение. Достоинством данного хладона является сравнительно низкая стоимость охлаждающей установки и комплектующих. Фреон R22 может быть использован как для частичной, так и для полной заправки кондиционера. У данного вещества есть и отрицательная сторона – это вред, который он наносит окружающей среде, поэтому его использование не поощряется экологами.
  2. Фреон R410A не содержит хлор, а поэтому безопасен для озонового слоя Земли. Этот фреон – новое поколение, если сравнить его с тем, что был рассмотрен выше. Данный тип фреонов быстро получил признание и активно сейчас используется для заправки холодильного оборудования бытового и промышленного предназначения, разных кондиционеров. Фреон 410 включает две разных составляющих. Если утечка составляет 40% и более, то нужно систему полностью перезаправить. В случае дозаправки кондиционера с такой значительной утечкой, техника будет работать не стабильно, что приведет к изменению взаимодействий компонентов фреона друг к другу.
  3. Фреон R-407С включает в себя три типа фреонов, у каждого из них свои функции: R32 – обеспечивает хорошую производительность всей системы, R125 — гарантирует пожарную безопасность работы, R134а – ответственен за общее давление в рабочем контуре. В случае возникновения утечки фреона из кондиционера, необходимо заправить его заново, это необходимо, поскольку фреоны улетучиваются неравномерно, а значит, нарушается их баланс.
  4. Фреон 134А представляет собой бесцветный газ, им заменяют R12. Он не токсичен, не воспламеняется при температурах его эксплуатации. Однако, при нарушении герметичности системы, при попадании воздуха, могут образовываться горючие смеси. Нельзя смешивать фреоны R134а и R12, так как это приводит к образованию азеотропной смеси с массовыми долями компонентов 50х50% и высоким давлением. Насыщенный пар этого хладагента имеет большее давление, чем у R12 — 1,16 и 1,08 МПа соответственно, при 45°С. Воздействие пламени приводит к разложению R134а, в результате которого образуются такие опасные для человека соединения, как фторводород. Температура нагнетания фреона R134а невысокая — в среднем на 8-10 °С ниже, чем для R12, насыщенные пары также характеризуются невысокими значениями давления.
  5. Фреон 404А. Также представляет собой смесьфреонов, похожую на санизотропную, способна сохранять высокую стабильность состава по типу r502, даже если была утечка или производилась перезаправка кондиционера. Такие свойства данного углеводорода позволяют считать его одним из самых безопасных и стабильных хладонов в плане технических характеристик. Фреон 404 не оказывает негативного воздействия на состояние озонового слоя.

    Возгорание фреона r404a не происходит при любых температурах. В составе данного хладона каждый из фреона имеет чистоту 99,9%.

  6. Фреон 32, если сравнивать его сR410A, то он на 30% менее вязкий и плотный. Меньшая плотность приводит к меньшему расходу этого фреона. Пониженное значение вязкости улучшает общую эффективность системы на 5%. Более низкие показатели плотности и вязкости положительно влияют на холодопроизводительность установки (около 4%). Сравнительно новый фреонR32 имеет меньший коэффициент потенциала глобального потепления (на 65% меньше относительно R410A), а значит, не так опасен для окружающей среды.
  7. . Фреон 507А — представляет собойазеотропную смесь, которая по своим свойства практически не отличается от однокомпонентной. По сравнению с R404A, у него нет проблем с разделением компонентов. В процессе заправки фреон R507 может быть в состоянии жидкости или газа, это обеспечивает возможность дозаправки кондиционера при возникновении утечек или после проведения ремонтных работ. Систему можно наполнять как R507, так и R404A, смесь по-прежнему будет соответствовать спецификациям даже в случае значительной утечки хладагента. Практика показывает, что если заправлять систему R507, то ее функционирование будет эффективнее. В общем, смешивать хладагенты не рекомендуется, исключение — R507 и R404A, которые при одновременной заправке в кондиционер не снижают его эффективность, это объясняется их схожестью и высокой совместимостью (смесь R404A содержит R134a около 4 вес.%). Такая смесь практически не отличается от первоначального хладагента. Если вместо R404A использовать R507, то возрастет давление всасывания и нагнетания, а также холодопроизводительность на 1-3% для разных систем. Использование фреона R507 особенно эффективно при техническом обслуживании. 
  8. Фреон 600А – изобутан, его применяли раньше редко, поэтому и производили в небольших количествах. В наши дни оно активно используется в кондиционерах. Причиной тому служит, во-первых, изменение в технологиях его применения – теперь фреона 600 нужно заливать меньше, а значит, уменьшился предел безопасной концентрации. Во-вторых, улучшились технические характеристики бытовых холодильных приборов (БХП), если говорить конкретнее, то снизилось энергопотребление. Приведем цифры для наглядности: современный 130-литровый холодильник содержит не более 25 г хладагента R600a, но много десятилетий назад в них было до 250 г изобутана. Таким образом, R600a – очень перспективный фреон, по сравнению с любыми другими известными ныне хладагентами, в большей части по экономическим соображениям.
  9. Изобутан может производить любой завод, занимающийся нефтедобычей. R600a имеет не только плюсы, но и минусы — такие, как взрывоопасность, поэтому существуют определенные ограничения при работе с ним. В июле 2002 года были утверждены новые нормативные документы, регламентирующие применение этого вещества, например, ГОСТ Р МЭК 66035-2-24-2001, в результате чего изобутан активнее используется как фреон для холодильных установок, в том числе и кондиционеров.

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;)

Также Вам будет интересно прочитать :

formulaklimata.ru

Температура фреона в кондиционере, его типы и выбор хладагента

Содержание статьи:

Фреон – это фторсодержащее соединение. В кондиционерах он несет функцию теплоносителя. Фреон принимает тепло из помещения и передает его уличному воздуху через испаритель. Температура фреона в кондиционере в начале цикла охлаждения составляет 5 – 10 градусов. Это температура кипения и перехода в парообразное состояние. После прохождения через компрессор наружного модуля, температура фреона в кондиционере увеличивается до 60 градусов.

Фреонов существует множество видов, а некоторые хладагенты и вовсе не являются фреонами. В чем разница между ними и какой фреон лучше? Попробуем разобраться прежде чем покупать фреон для кондиционеров.

Типы фреона

Производители климатической техники заправляют свои кондиционеры разными типами фреона. Они отличаются как формулами, так и физическими качествами.

Наиболее распространенные типы фреонов для кондиционеров:

Фреоны типа R-22 губительны для экологии: они нарушают целостность озонового слоя.

Оборудование на 22 фреоне некорректно работает при понижении температуры ниже -5 градусов и повышении выше +43. Во многих странах, в том числе в России, запретили ввоз техники, работающей на этом типе хладагента.

Кондционеры на R-410А не только не горят и не взрываются, но еще и совершенно безопасны для окружающей среды. Физические свойства этого хладагента сохраняются до -15 градусов. Поэтому лучшие производители уже перешли на фреон для кондиционеров типа R-410А. Это привело к увеличению стоимости оборудования процентов на 10. Дело в том, от того, какой фреон используется в кондиционерах зависит толщина дорогих медных трубок для хладотрассы. Давление R-410А значительно выше, поэтому и затраты на ценный цветной металл увеличиваются. Замена хладагента никаким образом не влияет на способность охлаждать или согревать воздух.

Что касается хладагента R-32, то это новейшая разработка химиков. Он дешевле R-410А, более эффективен, совершенно безопасен. Энергоэффективность его на 5% выше, чем у R-410А. Корпорация DAIKIN уже выпустила первый тепловой насос на этом типе хладагента. К 2015 году все кондиционеры китайского производства будут выпускаться на R-32, а к 2020 году планируется полностью заменить им существующие сегодня хладагенты.

Какой фреон купить?

Купить для кондиционера фреон нужно только такого типа, которым он был заправлен в заводских условиях.

Оборудование, рассчитанное на R-22, не сможет работать на новом типе хладагента. То же самое относится и к современным моделям, их следует заправлять лишь R-410А.

В связи с тем, что от 22 фреона отказываются производители и потребители, он постепенно становится дефицитом. А еще через несколько лет кондиционер придется просто выбросить.

Так как инновационный R-32 пока еще не вошел в широкое использование, выбор остается за более дорогим, но эффективным и безопасным R-410А.

strojdvor.ru

Какой фреон лучше

Какой фреон лучше? Таким вопрос может задаться щепетильный человек, который решил взвешенно подойти к вопросу покупки фреона для кондиционера или холодильника. Конечно, специалист от предприятия будет искать хладагент исходя из своих знаний и опыта, но обычному человеку тоже не вредно было бы разобраться в том, что из себя представляют современные фреоны.

Можно купить фреон R134a. Все продавцы в унисон вам скажут, что данный фреон – это идеальный выбор для тех, кто хочет приобрести надежную, стабильную и безопасную продукцию. Он имеет нулевой потенциал относительно вопроса о разрушении озонового слоя со всеми вытекающими отсюда экологическими последствиями. Что касается потенциала глобального потепления, то тут производители вынуждены признаться, что таковой имеется – 1300. Эта отметка будет более понятна, если сравнить с самым вредным фреоном. Показатель R-12 составляет 8500.

Цена хладона 22 не должна вас сильно беспокоить, если вы большой борец за экологию. Несмотря на то, что его потенциал разрушения озонового слоя по меньшей мере в 20 раз меньше, чем у вредных собратьев R-11 и R-12, он также оказывает влияние на окружающую среду. У данного фреона отличные термодинамические свойства. Если это для вас важно, то покупайте хладон 22, а если экология, то лучше поищите более безопасный фреон.

Широкое применение фреона R404a, к примеру, говорит в пользу высокого качества данной смеси хладагентов. Однако данный хладон уместен при использовании в оборудовании с низкими и средними температурами. И если вы измените что-то в составе смеси фреона R404a – это приведет к ухудшению энергетических характеристик фреона. У каждого фреона своя слабая сторона.

Перед тем, как определить для себя, какой фреон лучше, проанализируйте следующие параметры: эффективность, функционал, цена, безопасность, экологичность. Если вы купите фреон, который будет соответствовать всем правилам и нормам безопасности (как для человека, так и для окружающей среды), не удивляетесь, если обнаружите более низкую эффективность работы оборудования, чем с вредным аналогом. К сожалению, совершенных фреонов еще не изобрели. Чем-то придется жертвовать. Даже хорошее холодильное масло купить не так-то просто.

Весьма неплохая памятка для тех, кто обращает внимание на химическую формулу фреонов и сопоставляет ее с пользой непосредственно фреона:

  1. Пожароопасными являются фреоны с большим количеством молекул водорода.
  2. Токсичными являются фреоны с маленьким количеством фтора.

Если в химической структуре фреона мало молекул водорода, то вещество слабо растворяется в атмосфере, что, конечно же, вредно для экологии.

hladogaz.ru

Холодильный агент — Википедия

Баллоны с хладагентами: R-134A, R-404A, R-410A, R-507, R-407C.

Холодильный агент (хладагент) — рабочее вещество (может являться жидкостью, газом и даже быть в твердом агрегатном состоянии) холодильной машины, которое при кипении (испарении, плавлении или даже сублимации) отнимает теплоту от охлаждаемого объекта и затем после сжатия передаёт её охлаждающей среде за счёт конденсации или иному фазовому переходу (воде, воздуху и т. п.).

Хладагент является частным случаем теплоносителя. Важным отличием является использование теплоносителей в одном и том же агрегатном состоянии, в то время, как хладагенты обычно используют фазовый переход (кипение и конденсацию).

Основными холодильными агентами являются аммиак, фреоны (хладоны), элегаз и некоторые углеводороды. Следует различать хладагенты и криоагенты. У криоагентов нормальная температура кипения ниже, также к хладагентам предъявляются более высокие требования по взаимодействию с маслами компрессоров. В качестве холодильного агента при создании оксиликвита используется кислород.

Принципиальной разницей в использовании холодильных агентов в виде азота, гелия и т. д. является то, что жидкость расходуется и испаряется однократно (как правило, в атмосферу), то есть используется разомкнутый холодильный цикл. В холодильных машинах фреон или любая иная жидкость или газ работает по замкнутому циклу, сжимаясь при помощи компрессора, охлаждаясь в конденсаторе, расширяясь в дросселе или детандере, испаряясь в испарителе.

Обозначение хладагентов в форме R-# было предложено фирмой DuPont. Числа и буквы, стоящие на месте идентификационного номера, определяют молекулярную структуру холодильного агента.

Предельные углеводороды и их галогенные производные обозначаются буквой R с тремя цифрами после неё, то есть в виде R-xyz, где:

  • x (сотни) равно числу атомов углерода, уменьшенному на единицу;
  • y (десятки) равно числу атомов водорода, увеличенному на единицу;
  • z (единицы) равно числу атомов фтора.

Например:

  • Хладагент R-134a имеет 2 атома углерода, 2 атома водорода, 4 атома фтора, а суффикс «a» показывает, что изомер — тетрафторэтан.
  • Серии R-400, R-500 обозначают смеси хладагентов.
  • Изобутан имеет обозначение — хладагент R-600a и имеет 0 атомов фтора, 10 атомов водорода, 4 атома углерода, а суффикс «a» показывает, что это изомер.

Различным неорганическим соединениям присвоена серия 700, а идентификационный номер хладагентов, принадлежащих к этой серии, определяется как сумма числа 700 и молекулярной массы хладагента.

Например, для аммиака, химическая формула которого NH3, имеем 1x14+3x1+700=717. Таким образом его обозначение — R-717.

Вот неполный перечень холодильных агентов, использовавшихся на протяжении XIX-XX веков:

В 1928 году Томас Мидгли синтезировал дифтордихлорметан CF2Cl2, вещество, полученное из метана (СН4), в молекуле которого четыре атома водорода заменили двумя атомами хлора и двумя атомами фтора. Вещество было названо «фреон-12» (1931 г.).

В 1987 году в мире было произведено 1 млн 300 тыс. тонн разных синтетических хладагентов, полученных замещением атомов водорода атомами хлора, фтора и брома в молекулах предельных углеводородов — метана, этана, пропана и бутана. Эти бесцветные, без запаха, безвредные для человека и химически стабильные вещества позволили достигать температур до −130 ºС. Синтетические хладагенты стали применяться также в качестве пропеллентов, эффективных растворителей, как эффективное средство пожаротушения, для получения пенопластов, полимеров и эластомеров, для ингаляций, в качестве высокоэффективного газового диэлектрика, в качестве тепло- и хладоносителей, флегматизаторов горючих веществ, в лазерах, для синтеза лекарственных веществ, масел, пестицидов, плёнок, средств защиты растений, красителей и т. п.

Молекулы синтетических хладагентов имеют высокую химическую стабильность. Они способны существовать в атмосфере Земли десятки и даже сотни лет. В семидесятых годах прошлого века метеозонды, запущенные в Антарктиде, зафиксировали в стратосфере Земли резкое снижение концентрации озона почти на 30 % («озоновые дыры»), там же обнаружили и молекулы синтетических хладагентов. Согласно одной из гипотез, под действием жесткого ультрафиолетового излучения атомы хлора и брома могут отделяться от молекул хладагентов и, поглощая атомарный кислород, разрушать озоновый слой Земли. В марте 1985 года в Вене по инициативе ООН была принята Конвенция по охране озонового слоя, а в 1987 году в Монреале подписан «Протокол по веществам, разрушающим озоновый слой»[1]. В приложения к Монреальскому протоколу попали все хладагенты, в молекулах которых присутствовали атомы хлора и брома. Были определены потенциалы разрушения озонового слоя (ОРП) для хладагентов. Для обозначения хладагентов установлены международные стандарты, которые классифицируют хладагенты и обеспечивают их унифицированное наименование. Используются следующие основные стандарты:

  • ISO/CD 817:2007 — «Хладагенты — обозначение и классификация безопасности»,
  • ANSI/ASHRAE 34-2007 — «Обозначение и классификация безопасности хладагентов»[2].
  1. ↑ Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Холодильная техника и кондиционирование» № 3, 2014 100
  2. ↑ Цветков О. Б. и другие / Озонобезопасные хладагенты. — Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Холодильная техника и кондиционирование». -Статья. — УДК 621.564

ru.wikipedia.org

Сравнение свойств различных фреонов

Системы кондиционирования любых типов работают на хладагентах, в основе которых – фреон. Они бывают разных видов. Насколько вредно воздействие любого из них на систему жизнеобеспечения человека, какой марки фреон наиболее безопасен - рассмотрим в этой статье.

Хладагент R12

Используемый в холодильниках хладагент R12 считается самым опасным из  фреонов. Опасность его, по результатам научных исследований, не связана с  прямым воздействием на человека. Концентрация токсичных веществ, выделяемых при работе домашних холодильников, а именно там его основное использование, составляет всего 300мг/м3. В то время, как в более экологично-безопасном R22  концентрация превышает эту цифру в десять раз и равна 3000 мг/м3

 

Вред от R12 в разрушении озонового слоя. Подобные химические соединения, разрушая озон над Землей, повышают уровень ультрафиолетовой радиации, достигающей поверхность планеты. А это, как и любая радиация, влияет на  человека, приводя к старению, болезням. Ультрафиолет в повышенной концентрации опасен для всего животного и растительного мира планеты. Озоноразрушающий потенциал R12 равен 1.

Хладагент R22

В 90% всех кондиционеров в качестве хладагента используется R22. Его потенциал озоноразрушениязначительно ниже R12 и составляет 0,05 единиц. В качестве его замены используют R134а, R407с, R410A. У всех трех видов опасный озоноразрушающий потенциал равен нулю.

R22 – низкотоксичен, стабилен, не горюч.

Характеристики и свойства

Несмотря на безопасные озоновые характеристики, заменители R22 имеют другие недостатки, связанные с техническими характеристиками хладагента.

Для хладагента, используемого в кондиционировании, важно иметь:

  • Высокую эффективность в работе.
  • Хорошие теплофизические, термодинамические свойства.
  • Низкую стоимость.
  • Не токсичность и пожарную безопасность.

Хладагент на основе фторхлоруглерода (фреон) обладает всеми этими характеристиками. Отличия свойств и безопасности зависит от содержания в соединении основных компонентов: хлора, водорода и фтора.

Так, если в соединении хладагента:

  • Преобладает водород - он становится горючим, пожароопасным.
  • Малое содержание фтора - он токсичен и опасен.
  • Низкий процент водорода - он долго не расщепляется и становится экологически опасным.

Хладагенты R134a и R407C

R134a используется чаще в чиллерах, как охладитель для кондиционеров он не подходит по термодинамическим свойствам. Обычно его используют в соединении с R32 (23%), R125 (25%).  R32 – увеличивает производительность, R125 снижает горючесть, сам R134а (52%) отвечает за рабочее давление в контуре.

Такая смесь работает под маркой R407C.

 

R407C обладает всеми свойствами R22. Ему присуща: низкая токсичность, химическая стабильность, не горючесть и пожарная безопасность. Отличия R407C от прототипа  R22 в величине рабочих давлений, типе используемых масел.  При заправке 407 маркой рабочее давление выше, чем при заправке 22.

 

Для марки 407С не подходит минеральное масло, используемое в сочетании с маркой 22 – оно расслаивается на фазы и плохо смазывает компрессор, что приводит к быстрому износу техники. Для R407C используется эфирное масло, имеющее недостаток: он поглощает влагу, что недопустимо в работе системе кондиционирования.

 

Учитывая все характеристики и свойства названных хладагентов можно говорить о несовершенстве каждой из марок. Одни имеют хорошие производственные характеристики, но высокую экологическую опасность, другие безопасны, но по рабочим характеристикам значительно уступают предыдущим.

aeroprof.ru

Холодильные агенты (хладагенты): виды, свойства и применение

Что такое холодильные агенты? Это специальные жидкости. Они используются в кондиционерах и холодильниках. Хладагент подвергается фазовым изменениям от жидкости к газу, при поглощении тепла и обратно к жидкости, когда компрессор сжимает газ. Выбор идеального хладагента производится на основе термодинамических свойств. Он должен быть неагрессивным, безопасным, нетоксичным и негорючим.

Краткая история хладагентов

Бельгийский ученый Фредерик Свортс впервые выступил с синтезом ХФУ в конце 1890-х годов. Его открытие произошло после замены хлорида в четыреххлористом углероде футуридом на синтез ХФУ-11 и ХФУ-12. В конце 1920-х годов Томас Мидгли-младший улучшил процесс синтеза и поставил задачу использовать ХФУ в качестве хладагента для замены аммиака, хлорметана и диоксида серы, которые в то время обычно использовались.

Они были вредными, легковоспламеняющимися, а некоторые даже токсичными. Наиболее распространенным хладагентом был ХФУ, называемый фреоном - фирменное наименование Дюпон для холодильника «R-12». По требованиям 30-х годов прошлого столетия эти хладагенты казались идеальными, научно обоснованными и более безопасным, некоррозирующими газами и дешевыми в производстве.

Только в 1970-х годах было установлено, что молекулы хлора полностью разрушают озоновый слой, и их запретили. В 1970-х годах ученые обнаружили, что холодильный агент аммиак мешает проникновению инфракрасных лучей в них, так как они накапливаются в атмосфере и вызывают теплообмен, что приводит к изменению климата, поэтому этот состав был запрещен.

В 1990-х и 2000-х годах ХФУ были заменены на ГХФУ (гидрохлорфторуглеродом), а наиболее распространенным ГХФУ является «Р-22», который имел гораздо менее разрушительные последствия для озона, однако, он все еще оставался опасным. Для решения проблемы разрушения озона ученые придумали HFC, которые не содержали хлор. Однако позже они поняли, что HFC по-прежнему наносит ущерб окружающей среде через парниковые газы.

Современные виды холодильных сред

Европейская комиссия потребовала, чтобы хладагент R134A не использовался для сертифицированных легковых автомобилей, продаваемых в Европейском союзе. Первоначально этот мандат предназначался на 1 января 2011 года. Однако поскольку новый хладагент еще был не доступен широкому рынку, этот срок был продлен до 1 января 2013 года.

Начиная с января 2017 года все вновь зарегистрированные транспортные средства должны были использовать альтернативный хладагент. В 2018 году только 60% новых легковых автомобилей европейского производства используют безопасный хладагент. Транспортные средства, продаваемые за пределами Европейского Союза, продолжают использовать R134A или еще более опасный хладагент.

Основные типы хладагентов:

  1. ХФУ – хлорфторуглероды.
  2. HCFC – HydroChloroFluoroCarbons.
  3. HFC – HydroFluoroCarbons.

Однако все они были или будут заменены в ближайшем будущем из-за воздействия на окружающую среду. В настоящее время хладагент HFO начинает заменять ХФУ, поскольку они имеют гораздо более низкие потенциалы глобального потепления и не разрушают озон, хотя некоторые из них легко воспламеняются. В настоящее время на рынок выходит 4-е поколение хладагентов, которые обладают большими термодинамическими свойствами и являются экологически чистыми.

Выбор альтернативы для R12

Хладагент R12 все еще является широко используемым для холодильных установок. Действительно, очень сложно было подобрать такой, который смог бы заменить этот универсальный хладагент в условиях эксплуатации. Больше всего для этих целей подходит R134A.

Сравнение R134A и R12:

  1. Мощность при температуре испарителя -7 °С для обоих хладагентов одинакова, а ниже -7 °C, если R12 заменяется на хладагент r134A, будет значительная потеря охлаждающего эффекта. В таких случаях рекомендуется применять смеси хладагентов вместо замены R134A. Фреон 134 также может использоваться для низкотемпературных ситуаций.
  2. Коэффициенты теплопередачи для R134A выше, чем R12. Если они существуют в одной жидкой фазе, коэффициент теплопередачи хладагента R134A выше на 27–37%, а в газовой фазе он выше на 37–45%. Если они существуют в двух фазах, жидкой и газообразной, коэффициент теплопередачи для R134A выше на 28–34% в испарителе и от 35 до 41% в конденсаторе.
  3. Эффект охлаждения R134A примерно на 22% больше, чем у R12. Таким образом, массовый расход R134A, требуемый на тонну охлаждения, примерно на 18% меньше R12. Это означает, что для данной мощности холодильной системы требуемое его количество на 18% меньше, чем при использовании R12. То есть во всем оборудовании, где R12 заменяется на фреон 134, количество хладагента, которое должно быть зарядом, меньше R12. Однако удельный объем R134A несколько больше, чем R12, поэтому для того же количества хладагента объем, занимаемый R134A, больше R12.
  4. Увеличение охлаждающего эффекта R134A компенсируется увеличением его удельного объема. Таким образом, R134a, заряженный в модифицированных системах, должен быть на 5–10% меньше R12.

Конвертация R12 в R134A

Некоторые ранние установки использовали аммиак в качестве холодильного агента. Однако в большинстве современных автомобилей, построенных до 1995 года, использовался R12. R12 был технологичным и эффективным хладагентом ic2, однако позже было обнаружено, что он является озоноразрушающим газом, и его производство и использование ограничили.

После 1995 года ему на смену пришел R134A, и он до сих пор используется во многих автомобилях. Если в хозяйстве есть старая машина с системой кондиционирования R12 то автолюбители испытывают большие проблемы с пополнением такой системы при утечках или обслуживании. Промышленность наладила выпуск специальных переходников, после чего процесс преобразования системы в R134A стал простым.

Изменения системы охлаждения

Чтобы преобразовать R12 в R134A , необходимо внести лишь несколько небольших изменений в систему. К счастью, компрессор, который используется в старой системе R12, по-прежнему будет работать с хладагентом R134A и будет столь же эффективным. Конденсатор и испаритель — это просто теплообменники, поэтому их также не нужно менять для запуска другого хладагента.

Одним из компонентов, который необходимо изменить, является сушилка. Последним элементом системы, который нужно будет изменить, являются порты давления. R134A использует разные порты для зарядки системы и измерения давления, поэтому старые порты R12 необходимо удалить и заменить или дополнить адаптерами. После приобретения необходимого оборудования следует удалить старый хладагент и масло. При установке нового хладагента ic2 необходимо также добавить масло PAG, совместимое с R134A, для поддержания смазки компрессора.

После преобразования системы с R12 в R134A важно проверить давление в системе в течении нескольких дней, чтобы убедиться, что все работает правильно. Если были замечены какие-либо небольшие утечки в системе, нужно применить Red Angel A / C Stop Leak для герметизации системы.

Хладагенты безопаснее фреона

Общий гидрохлорфторуглеводородный R-22, использующийся в течение десятилетий, не так полезен для окружающей среды, как когда-то считали эксперты. Агентство по охране окружающей среды работало над поэтапным отказом от этого хладагента, и в конце концов полностью его запретило. Отказ от R-22 начался в 2010 году. К 2020 году использование хладагента будет сильно ограничено, а к 2030 году — полностью запрещено.

Самыми экологически чистыми холодильными агентами, которые сейчас доступны на рынке, являются «R-290» и «R-600A». Они представляют собой НС, или углеводороды, а их химические названия — «Пропан» для R-290 и «Изобутан» для R-600A. Они полностью не содержат галогенов, не имеют потенциала истощения озона и являются самыми малоопасными с точки зрения возможности глобального потепления. Они также обладают высокой энергетической эффективностью, но при этом легковоспламеняющиеся, поскольку являются углеводородами. В настоящее время самые «зеленые» виды холодильных агентов - R134A, R-407C, R-410A. Производители, которые выпускают эти хладагенты, утверждают, что вещества абсолютно безопасны.

Баллон с фреоном R134A

С обнаружением разрушающего воздействия хладагентов ХФУ и ГХФУ на озоновый слой эта группа широко использовалась в качестве замены. Хладагент в холодильнике R134A представляет собой гидрофторуглерод (HFC), который имеет нулевой потенциал для истощения озонового слоя и практически не влияет на парниковый эффект.

Хладагент R134A представляет собой химическое соединение тетрафторэтан, состоящее из двух атомов углерода, двух атомов водорода и четырех атомов фтора. Его химическая формула — CF3Ch3F. Молекулярная масса хладагента R134A составляет 133,4, а его температура кипения - 26,1 °C. R134A является негорючим и невзрывоопасным, имеет токсичность в пределах нормы и хорошую химическую стабильность, несколько высокое сродство к влаге.

По общим физическим и термодинамическим свойствам хладагент R134A очень напоминает R12. Поэтому он считается отличной заменой. Свойства холодильных агентов R134 следующие:

  1. Температура самовоспламенения - 770 °C.
  2. Уровень истощения озонового слоя - 04.
  3. Растворимость в воде 0,11 мас.% 25 C.
  4. Критическая температура - 122 °C.
  5. Цветовой код: светло-синий.
  6. Потенциал глобального потепления (GWP)1200.
  7. Температура хладагента, точка кипения —26,1 °C.

Термодинамические свойства R-407C

По своим свойствам он соответствуют характеристикам, доступным в R-22. R-407C является обычным заменителем хладагента для тех, кто хочет модернизировать оборудование R-22. Смесь гидрофторуглеродов включает пентафторэтан, дифторметан и 1,1,1,2-тетрафторэтан. Широко распространенный альтернативный хладагент популярен в упакованных кондиционерах и бесщеточных системах разделения, а также в системах легкого кондиционирования воздуха и прямого расширения, имеющихся в жилых, коммерческих и промышленных помещениях. R-407C также работает в холодильных системах средней температуры и во многих новых приборах.

Новое оборудование, использующее азот в качестве удерживающего заряда, лучше всего работает с R-407C из-за использования эфирного масла полиола. В то время как наиболее распространено применение новых приборов и холодильных систем, R-407C может быть модернизирован в некоторых системах R-22, если в процедуру входит замена масла. Эта альтернатива фреону считается безопасной для окружающей среды из-за ее потенциала разрушения озонового слоя, равного нулю.

Потенциал истощения озонового слоя R-404A

В этом хладагенте он равен 0, так же как R-407C и R-134A. Он часто используется для холодильных систем, для которых требуется температура от -45 °C до 15 °C. Это наиболее полезно в коммерческих и промышленных отраслях транспорта из-за его широкого диапазона рабочих температур. Он очень похож на R-22 и предлагает более улучшенные характеристики. Поскольку R-404A не имеет быстрой реакции на воздух или воду, он считается безопасным для многих целей. Он также негорючий, бесцветный и без запаха.

Однако, как и в случае с любым хладагентом, пользователи должны всегда принимать соответствующие меры предосторожности, чтобы защитить себя. Прямой контакт с R-404A все еще может вызвать обморожение, а чрезмерное воздействие на него огня или высокой температуры может привести к разрыву резервуара. R-404A довольно распространен и доступен для покупки в магазинах, которые специализируются на предоставлении продуктов для отопления и охлаждения.

Смесь двух гидрофторуглеродных хладагентов, дифторметана и пентафторэтана, представляет собой неозоноразрушающий хладагент, который обеспечивает лучшую энергетическую эффективность, чем R-22 и R-407C, и не использует хлор в своем составе. Он считается более подходящим как замена R-22 из-за его более высокого давления и холодопроизводительности.

Характеристика R-410A

Если пользователи решают приобрести устройства, которые используют R-410A, процесс, как правило, довольно прост. Фактически многие компании, производящие кондиционеры и холодильное оборудование, изготавливают блоки специально для использования с R-410A. Хотя он наиболее популярен в коммерческих холодильных установках, кондиционерах и холодильниках, важно отметить, что эта альтернатива фреону не будет работать в блоках A / CR-22.

Характеристика холодильных агентов R-410A, говорит о том, что они имеют более высокое давление, поэтому требуется другой манометр коллектора, чем тот, который обычно используется с R-22. Хладагент должен заряжаться в жидкой форме и только в коротких очередях. R-410A продается под несколькими торговыми марками: AZ-20, Suva410A, GenetronR410A, Forane410A, EcoFluo rR410 и Puron. Его довольно легко купить в Интернете и в специализированных магазинах.

Кондиционирование транспортных средств

Директива ЕС 2006 года требует, чтобы все новые автомобили, продаваемые в ЕС, были оснащены хладагентами с низким потенциалом глобального потепления (GWP). Предел установлен на значение GWP 150, которое в настоящее время может обеспечить YF. Преимуществом его является свойство самоутилизации - он полностью разлагается в атмосфере примерно через одиннадцать дней.

Несмотря на то, что HFO1234yf был принят в качестве нового хладагента, у Германии появились сомнения. Daimler и некоторые другие немецкие производители и также надзорные ведомства считают, что YF опасен из-за высокой воспламеняемости. В ответ Германия утвердила некоторые автомобили Daimler для продолжения работы на R134A, что противоречит директиве ЕС.

Европейская комиссия даже угрожала судебными исками против Германии за то, что она не смогла полностью реализовать новые правила выбросов для хладагентов. GM и Toyota публично заявили о своей поддержке YF и заявили, что считают это вещество безопасным.

Стоимость новых систем

Дополнительная стоимость нового хладагента YF находится в диапазоне EUR30–50. Системы YF менее эффективны, и для этого требуется дополнительное использование внутреннего теплообменника.

Поскольку стоимость производственного процесса для YF выше, чем R134A, предполагается "зеленый тариф" на этот товар в течение многих лет, особенно начиная с 2018 года, когда все вновь зарегистрированные транспортные средства в Европейском Союзе должны будут использовать хладагент, отличный от R134A.

Повышение цен с 1 февраля 2018 года:

  1. R452a + 20%.
  2. R410a + 20%.
  3. R448a + 15%.
  4. R449a + 15%.

Модернизация системы R-22

Замена R22 на R134A — довольно простой процесс. Прежде всего, полный R22 следует удалить из системы. Затем необходимо удалить все смазочное масло из системы (максимальное количество масла, оставшегося внутри системы, составляет 5% от общего количества, присутствующего в ней). Минеральное масло следует заменить синтетическим на основе сложного эфира. Осушитель и масляный фильтр также должны быть заменены.

Количество R134A, требуемое в системе, составляет от 90 до 95% R22. Этикетки следует размещать в системах, которые были модернизированы с помощью R134A, описывающих новый хладагент и смазочное масло. Несмотря на легкий процесс, его важно выполнить тщательно. Остатки R-22 в системе могут привести к перекрестному загрязнению. Оно для R-22 и R-134A может сделать систему охлаждения автомобиля менее надежной и повысить давление головки компрессора до опасных уровней, что приведет к полному сбою системы. Кроме того, R-134A требует специальной масляной смеси - полиарилена.

В 1987 году был объявлен Монреальский протокол, который является международным договором во многих странах, призванным помочь в борьбе с поврежденным слоем О-зоны. Одна из его инициатив заключалась в поэтапном отказе от ХФУ во всем мире. В 1994 году США прекратили использование R-12 в автомобильной промышленности. R-12 был заменен альтернативой HFC R-134a. В 2010 году в соответствии с Монреальским протоколом США объявили о прекращении использования R-22 в будущих приложениях. Все новые машины будут ориентированы на HFC R-410A, который не содержит хлора.

fb.ru

Хладагенты и требования к ним

Хладагенты – летучие вещества, использующиеся в роли передатчика тепла при циркулировании внутри контура охлаждающей системы, к которым принципиально относятся и кондиционеры. Хладагент поглощает тепло от тел с низкой температурой, для того, чтобы передать его телам с более высокой температурой, при этом в различных частях холодильного контура изменяется агрегатное состояние хладагента.

Система обозначения

Система обозначения хладагентов (ГОСТ ISO 817-2014) включает наименование и число. Хладагент обозначается буквой R (refrigerant), за которой следует набор цифр и букв, которые определяют молекулярную структуру холодильного агента. Предельные углеводороды и их галогенные производные обозначаются буквой R с тремя цифрами после неё, то есть в виде R-xyz, где:

  • x (сотни) равно числу атомов углерода, уменьшенному на единицу;
  • (десятки) равно числу атомов водорода, увеличенному на единицу;
  • z (единицы) равно числу атомов фтора.

Число атомов хлора Ncl вычисляется по формуле:

Ncl = k•NC – (NH +NF)

где:

  • NC – число атомов углерода в молекуле хладагента,
  • NH – число атомов водорода
  • NF – число атомов фтора
  • k – максимальное число атомов хлора, которое может быть присоединено к предельному углеводороду путем замены водорода, так если NC = 1, 2, 3 то k = 4, 6, 8 – соответственно.  

Буквы в конце индекса хладагента, например, «а» или «б», указывают изомер. Это важно, потому что разные изомеры веществ с одинаковым химическим составом обладают разными свойствами.

У хладагентов неорганического происхождения цифры соответствуют их молекулярной массе, увеличенной на 700.

Для хладагентов органического происхождения соединения без атомов водорода записывают цифрой 1, к которой прибавляют цифру, определяющую число атомов фтора. Их серия 600.

Серии R-400, R-500 обозначают смеси хладагентов.

Кроме того, для обозначения структуры хладагентов используется система префиксов.

Требования к хладагентам

В испарителе хладагент при переходе из жидкого состояния в газообразное, отбирает тепло у окружающей среды, вырабатывая тем самым холод. Потом в конденсаторе происходит конденсация хладагента до жидкого состояния, при этом отобранное тепло удаляется из холодильной машины и передается другой среде. Чтобы какое-то вещество могло выполнять функции хладагента, необходимо, чтобы при атмосферном давлении его температура кипения была как можно ниже, а давление конденсации - не слишком высоким и легко достижимым.

Таким образом, к хладагентам предъявляется три типа основных требований: экологические, термодинамические и эксплуатационные.

Экологически хладагенты не должны способствовать разрушению озонового слоя в атмосфере (характеризоваться низким потенциалом разрушения озонового слоя (ОРП)), как можно меньше влиять на развитие глобального потепления (низкий потенциал глобального потепления(ПГП)) и быть нетоксичными.

Термодинамические требования заключаются в высокой теплопроводности хладагента, низкой температуре кипения, малых плотности и вязкости.

Эксплуатационные требования предполагают для хладагента – негорючесть, взрывобезопасность, термохимическую стабильность и химическую совместимость с материалами и холодильными маслами.

Путем экологической безопасности

Озонобезопасность – одно из главных экологических требований к хладагентам. Наиболее разрушительными для озонового слоя являются хладагенты группы ХФУ (HFC) – хлорфторуглероды. В частности, к ним относятся хладагенты – R113, R11, R12 и другие, содержащие более одной молекулы хлора. Все они запрещены к применению в кондиционерах и холодильных установках еще Монреальским протоколом по веществам, разрушающим озоновый слой, вступившим в силу в 1989 году. На территорию Таможенного союза ввоз не только озоноразрушающих веществ, но и продукции их содержащей запрещен с 1 января 2013 г. 

К ограниченному применению в переходный период к новым безопасным хладагентам разрешены ГХФУ (HCFC) – хлористоводородные фторуглероды (R21, R22, R141b, R142b, R123, R124). В эту группу входит и R22 широко использовавшийся ранее (рис. 1), и теперь на нем работает много действующих кондиционеров. Замена хладагента, уже заправленного в кондиционер, нецелесообразна из-за необходимости внесения конструктивных изменений в компрессор и теплообменники. Однако новые модели, поступающие на рынок, не могут работать на R22, роль хладагента должно выполнять в них более безопасное вещество.

Одним из требований к новым хладагентам стало отсутствие атомов хлора в составе веществ. Не содержат хлора и не реагируют с озоном гидрофторуглероды – ГФУ (HFC). Хладагенты этой группы разрабатывались как альтернатива ГХФУ и ХФУ. К ним относятся такие хладагенты как: R134, R134a (рис. 2), R152a, R143a, R125, R32, R23, R218, R116, RC318, R290, R600, R600a, R717 и др.

Сегодня на рынок поставляется очень много моделей кондиционеров, заправляющихся и работающих на R 32 (рис. 3). Экологическая безопасность в этом случае обеспечивается лучше, но не полностью, потому что вещества данного класса характеризуются довольно высоким ПГП и, соответственно, способствуют развитию глобального потепления. В связи с этим в EC ограничен объем производства ГФУ, к 2031 г. их объем производства должен быть сокращен на 79 %. Стало быть, и ГФУ надо искать замену.

Относительно низким ПГП характеризуется такой природный хладагент, также входящий в группу ГФУ, как пропан или R290. ЕГО ПГП равен 3, потенциал разрушения озона и вовсе нулевой. Ко всему прочему пропан нетоксичен и относительно дешев. При использовании данного хладагента не возникает проблем с выбором конструкционных материалов деталей компрессора, конденсатора и испарителя. Пропан хорошо растворяется в минеральных маслах. Температура кипения при атмосферном давлении -42,1 oС. Преимуществом R290 является также низкая температура на выходе из компрессора.

 Однако и он не лишен недостатков на фоне предъявляемых к хладагентам требований. Пропан пожароопасен, а также размеры компрессора должны быть больше, чем при использовании в холодильной машине, работающей на R22 с той же холодопроизводительностью.

Все же компании GREE (Китай) удалось разработать кондиционер, получивший в 2011 г. сертификат VDE, позволяющий использовать хладагент R290 в бытовых кондиционерах. И с 2012 года начался серийный выпуск бытовых кондиционеров на пропане, который стали использовать и в некоторых холодильных установках других производителей, но поиск альтернативы ГФУ продолжается.

Смеси хладагентов также могут обладать улучшенными свойствами по сравнению с их компонентами, взятыми по отдельности. Таким перспективным хладагентом на основе квазиазеотропной смеси R125 и R32 является К410а (рис. 4).

Он обладает рядом преимуществом перед такими хладагентами как R22. Потенциал истощения озонового слоя атмосферы R410а равен нулю, в то время как у R22 он составляет 0,05. ПГП примерно такой же, как и у R22, но с учетом более высокой эффективности установок с использованием R-410a, общее влияние на глобальное потепление ожидается существенно ниже, чем при использовании R-22. R-410A не токсичен (при концентрации менее 400 мг/кг) и не пожароопасен. Физические и теплотехнические свойства R 410a и R 22 различны, поэтому систему, рассчитанную на R-22, нельзя заправлять фреоном R410A, система должна быть изначально спроектирована под фреон R 410A. Этим он отличается от хладагентов R422D и R407C, которые специально предназначены для замены R-22 в старых системах. Еще одним минусом R410a является несовместимость с минеральным маслом. Если R22 растворяется в любом минеральном масле, то для R410a нужно полиэфирное масло, которое дороже. При этом R-410a обладает высокой удельной хладопроизодительностью (в полтора раза выше чем R-407C и R22, в два раза выше чем R-134а, что позволяет использовать компрессор с меньшей объемной производительностью.

В поисках замены

Как альтернатива ГФУ предлагался и такой природный хладагент как углекислый газ CO2. Он обладает низким коэффициентом глобального потепления, нулевым озоноразрушающим потенциалом, неогнеопасен. Однако термодинамические свойства этого вещества не столь хороши для использования его в качестве хладагента замены ГФУ – слишком низкое значение критической температуры затрудняет организацию цикла охлаждения. Еще одной проблемой является высокое давление насыщения. Уровень критического давления для ГФУ лежит в пределах от 3 до 5 МПа (5,8 МПа для ГФУ-32). Критическое давление для углекислого газа составляет 7,4 МПа при температуре 31 °C, а высокое рабочее давление накладывает ограничения на механическую конструкцию холодильных систем.

В настоящее время как перспективный вариант замены хладагентам из группы ГФУ рассматриваются вещества из группы гидрофтор­олефинов (ГФО). Они обладают хорошими тепловыми характеристиками и безопасны по отношению к окружающей среде. Например, такие хладагенты, как HFO-1234yf и HFO-1234ze (см. табл.), отличаются низким значением потенциала глобального потепления, высоким качеством охлаждения и низким уровнем воспламеняемости в сравнении с углеводородами, а также соответствуют стандарту EC 842/2006, который регулирует применение фторсодержащих парниковых газов.

Таблица. Некоторые хладагенты и их влияние на экологию.

Хладагент

Группа

ОРП

ПГП

Комментарии

R12

ХФУ

1

10600

Запрещен в рамках Монреальского протокола

R22

ГХФУ

0,055

1810

Подлежит запрету, так как содержит хлор

R134a

ГФУ

0

1430

Альтернатива ХФУ для автомобильных кондиционеров

R32

ГФУ

0

675

Огнеопасен

R290

ГФУ

0

3

Огнеопасен

R407C

Смесь ГФУ

0

1600

Создан для замены R22 в работающих установках, несовместим с минеральными маслами, температурный глайд (изменение t кипения при фазовом переходе) в случае утечки одного из компонентов

R410a

Смесь ГФУ

0

1890

Температурным глайдом можно пренебречь, несовместим с минеральными маслами

HFO-1234yf

ГФО

0

4

Низкая воспламеняемость

HFO-1234ze

ГФО

0

6

Низкая воспламеняемость

Компания Honeywell в сотрудничестве с Haier разработала первую в мире систему кондиционирования, использующую хладагент на базе ГФО еще в 2012 г. Сегодня эта же компания предлагает, например, хладагент R-452В, представляющий собой неазеотропную смесь газов ГФO и предназначенный для замены R-410a в новых установках, и в частности в тепловых насосах, коммерческих крышных климатических системах и системах VRF, а также в охладителях жидкости среднего давления (чиллеры воздух/вода).

R-452 имеет такое же рабочее давление, что и R-410a, что избавляет от необходимости изменения системы трубопроводов, пайки и установки оболочек. Характеризуется более низким массовым расходом, чем R-410a, что означает уменьшение заправки на 10-15 % по сравнению с существующим оборудованием. Превосходит R-32 в режиме нагрева и в условиях высокой температуры окружающей среды из-за более высокой критической температуры (77,1°C) и более широкого рабочего диапазона при низких температурах испарения.

Статья  из журнала "Аква-Терм", №3/2019.Рубрика "Вентиляция и кондиционирование".

Опубликовано: 19 июня 2019 г.

вернуться назад

Читайте так же:

aqua-therm.ru

Что такое хладагент в кондиционере, самые распространенные фреоны

Попробуем ответить какие хладагенты бывают в современных системах, какие чаще используются и что такое хладагент в кондиционере.

Хладагент или Фреон-это группа насыщенных алифатических фтор содержащих углеводородов. Фреоны-инертные химические вещества, поэтому они не горючи и не взрывоопасны. Они также могут содержать атомы хлора или брома.

Хладагент в современных холодильных установках, это газ с помощью которого современная система переносит тепло или холод из одного места в другое. Как вода в системе отопления, но с другими физическими свойствами. В сплит системах этот газ постоянно переходит из жидкой в газообразную форму циркулируя в системе. Главным свойством фреона является возможность быстро кипеть, испарятся даже при очень низких температурах. Ведь все мы знаем еще из уроков физики в школе что при испарении газа он охлаждается. Это связано с тем что молекулы покидающие жидкость при испарении, забирают часть энергии с собой, тем самым понижая температуру оставшийся жидкости. Чем лучше испаряется газ находящийся в жидкой форме, тем лучше происходит охлаждение. Сплит системы с которыми в основном всем приходится сталкиваться это и есть кондиционеры. Они состоят из двух блоков один из которых ставится в помещении, а другой на улице на фасаде, крыше или другом доступном для установке месте. Внутри контура сплит системы циркулирует газ-фреон.

В современных холодильных установках используют несколько  видов фреонов: самые распространенные хладагенты из них R22, R410A, R407C, R134A. Рассмотрим каждый из них.

Самый распространенный на сегодня хладагент R410A-это смесь газов по 50%  дифторметана R-32 и  пентафторэтана R-125. В данной смеси не содержится хлора, поэтому она безопасна и не подвержена горению. Данный газ обладает высокой удельной производительностью по холоду по сравнению с другими газами. Отличается высоким рабочим давлением, что является основным его недостатком. Оборудование работающее на R410A нельзя заправлять другим хладагентом. Выпускаются в розовых баллонах. Практически все сплит системы в нашей стране продаются наполненные данным фреоном.

Следующим идет фреон R22-Дифторхлорметан, газ со слабым запахом хлороформа. Содержит в своем составе хлор. Был запрещен для использованию в Европейском союзе. Больше не выпускается кондиционеров использующих данный вид хладагента. В нашей стране было много продано и установлено кондиционеров на этом фреоне, поэтому используется до сих пор. Поставляется в зеленых баллонах

Фреон R407C- Гидрофторуглеродный хладагент. Не содержит фтор. Был сделан на смену R22. Состоит из трех разных фреонов R-32 23%, R-125 25% и R134A 52%. То есть основным газом в данной смеси является R134A.Чаще всего используются в крупных холодильных установках, а также мобильных кондиционерах. Основным недостатком является то что компоненты входящие в состав R407C улетучиваются неравномерно, что приводит к снижению производительности. Требует полной заправки.  Поставляется в светло- коричневых баллонах.

Последним фреоном идет R134A-Тетрафторэтан. Данный хладагент также как и остальные не горюч. Не разрушает озоновый слой. Используется  в обычных холодильниках, холодильном оборудованиии автомобильных системах кондиционирования. Системы основанные на данном фреоне являются средне температурными, то есть использование при низких температурах невозможно. Температура использования от -7 и выше градусов. Работает только с полиэфирными холодильными маслами.  Имеет самое низкое рабочее давление.  Поставляется в светло голубых баллонах, что так часто используют на поделки заправщики авто кондиционеров.

Большинство хладагентов в кондиционерах или холодильных установках это уже готовое химическое вещество с заданными характеристика. Смешивать их нельзя из-за разных химических, технических характеристик. Взаимодействие с разными материалами у всех разное. Рабочее давление тоже разное. Вот почему так важно знать на каком фреоне работает ваша система.

Информацию об этом можно всегда найти посмотрев наклейку на оборудовании.
Там будет указан тип фреона под словом refrigerant. А рядом вес в граммах его количество. Если этого нет, стоит посмотреть эту информацию в спецификации к оборудованию.

Часто клиенты задают вопрос, не опасен ли фреон из кондиционерах? Отвечаем:для человека пары современных фреонов не опасны.

В нашей компании Ветер ком мы занимаемся обслуживанием кондиционеров. В перечень работ входит так же заправка фреоном.

kliknn.ru


Смотрите также