Классификация и характеристики хладагентов

Классификация и характеристики
хладагентов
оглавление >>
Х
ладагентом (сокращение от слов «холодильный агент») принято называть рабочее вещество с
низкой температурой кипения (испарения), с помощью которого осуществляется процесс охлаждения в
кондиционерах. В компрессионных холодильных машинах применяют разные марки хладагентов.
В России действует Международный стандарт (МС): ИСО 817. Органические хладагенты. Стандарт
предусматривает цифровые обозначения хладагентов в технической документации на холодильное
оборудование, характеристики хладагентов, масел, тары для транспортирования хладагентов и масел,
приборов автоматики и контроля, терминологию холода.
Стандарт допускает несколько обозначений хладагентов: условное название, торговое название (марка),
химическое название, химическая формула. При этом условное обозначение хладагентов является
предпочтительным и состоит из символа R и определяющего числа. Например, хладон 12 имеет
обозначение R12, хладон 22 - R22.
К хладагентам предъявляют термодинамические, физико-химические, физиологические и экономические
требования. К термодинамическим требованиям относят минусовую температуру кипения при
атмосферном давлении, низкое давление конденсации, высокую объемную холодопроизводительность,
высокий коэффициент теплопроводности и теплопередачи. Физико-химическими требованиями к
хладагентам являются: малая плотность и вязкость, обеспечивающие незначительное сопротивление
хладагента при циркуляции в агрегате; химическая пассивность к металлам, материалам изоляции
обмоточных проводов электродвигателя; химическая стойкость; негорючесть; малая способность
проникать через неплотности; способность растворять воду и т.д.
Холодильные агенты должны быть безвредными для здоровья человека (физиологическое требование) и
низкой стоимости (экономическое требование). При одинаковых температурных условиях размеры
компрессора пропорциональны объемной холодопроизводительности хладагентов. Так, если размеры
углекислотного компрессора принять за единицу, то размеры компрессора на аммиаке и хладоне R22
будут в 4 раза больше, на хладонах R12 и R134a в 6 раз больше.
Объемная холодопроизводительность влияет также и на размеры теп-лообменной аппаратуры. Так,
испаритель холодильной машины, работающей на хладоне R12, в 1,5 раза больше испарителя
холодильной машины, работающей на хладоне R22.
Аммиак ядовит, пожаро- и взрывоопасен, хладон R12 экологически опасен. Углекислотные машины
опасны из-за высоких давлений конденсации, поэтому наиболее приемлемым для установок
кондиционирования воздуха остается хладон R22. В холодильных установках с хладоном R22 используют
минеральные и алкилбензольные масла.
Однако хладон R22 относится к группе хлорсодержащих (ГХФУ) хладагентов, т. е. содержит хлор и
является экологически опасным хладагентом, подлежащим постепенной замене на экологически
безопасные на основе решения Венской конвенции об охране озонового слоя (Монреальский Протокол по
веществам, разрушающим озоновый слой; принят в сентябре 1987 г.).
Как известно, основные компоненты атмосферы Земли — кислород, азот и инертные газы. Однако
стратосфера Земли содержит также слой озона, что исключительно важно для существования на ней
жизни. Слой озона поглощает жесткое излучение, являясь своеобразным защитным фильтром планеты.
Химическая стабильность хлорфторуглеродов столь высока, что молекулы этих веществ не разрушаются
в тропосфере и достигают стратосферы. Под действием ультрафиолетового излучения происходит
разрушение стратосферного озона.
В качестве альтернативы хладону R22 предлагаются хладон R407C, неазеотропная смесь газов
R32/R125/R134a. Неазеотропная смесь отличается от азеотропного газа R22 тем, что смесь газов
циркулирует по системе раздельно, не смешиваясь, и при утечках неизвестно, сколько и какого газа ушло.
Поэтому системы кондиционирования с неазе-отропными газами нельзя дозаправлять. Газ необходимо
удалять и заправлять каждый раз новую порцию смеси. Для уменьшения пожароопасное™ позднее были
созданы хладоны R407A, R407B. Однако у них меньше объемная холодопроизводительность, чем у
хладона R22. Хладагент R410A также предназначен для замены хладона R22. Это азеотропная смесь
хладагентов R32 и R125 имеет на 50 % большую объемную холодопроизводительность, чем хладон R22,
при этом рабочее давление также на 50 % выше, чем у хладона R22.