Характеристики и свойства различных хладагентов

Оглавление:

• Хладагент R12
• Хладагент R134a
• Фреон R600
• Фреон R290a
• Фреон R22
• Фреон R32
• Фреон R404a
• Фреон R406a
• Фреон R407с
• Фреон R410a
• Фреон R502
• Фреон R507

Хладагенты – это вещества, применяемые в системах холодильного оборудования для передачи тепла из одного места в другое. Они имеют различные теплофизические свойства, области применения и экологические характеристики. Рассмотрим ключевые различия наиболее широко используемых сегодня хладагентов.

---

Хладагент R12

Хладагент R12 представляет собой бесцветный газ из группы хлорфторуглеродов, обладающий характерным запахом. Этот хладагент широко распространен и считается безопасным в использовании. Он не является взрывоопасным, однако при высоких температурах свыше 330 °C разлагается, выделяя хлорид водорода, фтористый водород и токсичный газ фосген.

В своем обезвоженном состоянии R12 нейтрален к металлам и обладает высокой текучестью, что способствует его проникновению через мельчайшие неплотности, включая поры обычного чугуна. Одновременно эти свойства R12 позволяют холодильным маслам проникать во все трущиеся детали, что уменьшает их износ.

Хладагент R12 является эффективным растворителем для многих органических веществ, поэтому для изготовления прокладок часто используется специальная резина, такая как паронит или севанит.

При концентрации в воздухе более 30%, хладагент R12 может вызвать удушье из-за недостатка кислорода. Он хорошо смешивается с маслом, не проводит электрический ток и плохо растворяется в воде.

R12 применяется в одноступенчатых холодильных машинах с температурой конденсации до 75 °C и температурой кипения не выше -30 °C, а также в бытовых холодильниках, кондиционерах и водоохлаждающих системах.

---

Хладагент R134a

Хладагент R134a - это прозрачный газ, используемый в качестве альтернативы для хладагента R12. Он не является токсичным и не горит при любых температурах эксплуатации, однако при попадании воздуха в систему и ее сжатии может образовываться воспламеняющаяся смесь.

Смешивание R134a с R12 не рекомендуется, так как это может привести к образованию азеотропной смеси с высоким давлением и массовыми долями компонентов 50/50. Давление насыщенного пара этого хладагента немного выше, чем у R12 (соответственно 1,16 и 1,08 МПа при 45 °C). Под воздействием пламени он распадается, выделяя ядовитые и раздражающие соединения, такие как фтороводород.

Характерной особенностью R134a является его низкая температура нагнетания (в среднем на 8-10 °C ниже, чем у R12) и невысокие значения давления насыщенного пара. Он используется в холодильных установках с температурой кипения ниже -15 °C. Однако его энергетические характеристики немного хуже, чем у R12 (на 6% меньше удельная объемная холодопроизводительность при -18 °C и холодильный коэффициент).

R134a широко применяется в холодильном оборудовании по всему миру, особенно в среднетемпературных системах. Его используют в автомобильных кондиционерах, бытовых холодильниках, торговом оборудовании, промышленных установках и системах кондиционирования воздуха. Он также может использоваться для обновления оборудования, работающего на более низких температурах, хотя в этом случае может потребоваться замена компрессора. В водоохладительных установках с винтовыми и центробежными компрессорами применение R134a может иметь перспективы.

---

Фреон R600

Хладагент R600a - это изобутан, который по сравнению с фреонами R12 и R134a обладает значительными экологическими преимуществами. Хотя он горюч и легко воспламеняется, взрывоопасность возникает только при взаимодействии с воздухом при определенной концентрации хладагента. Нижняя граница взрывоопасности составляет 1,3%, что соответствует 31 грамму R600a на 1 кубический метр воздуха, а верхняя граница - 8,5%, что равно 205 граммам R600a на 1 кубический метр воздуха. Температура воспламенения составляет -460°С.

Холодильные системы с R600a характеризуются низким уровнем шума из-за низкого давления в рабочем контуре хладагента. Поскольку R600a используется в минимальных количествах, его не требуется утилизировать, и оставшийся хладагент остается растворенным в масле, что также является плюсом с точки зрения экологии.

Однако использование изобутана в существующем холодильном оборудовании требует замены компрессоров на более производительные, так как удельная объемная холодопроизводительность R600a значительно ниже, чем у R12 (почти в два раза). Несмотря на это, благодаря высоким энергетическим свойствам R600a, количество хладагента, требуемое для заправки холодильного агрегата, сокращается примерно на 60% по сравнению с R12. С учетом этого сокращается и количество хладагента, необходимого для заправки, что требует особой внимательности при заправке хладагента R600a.

---

Фреон R290a

Хладагент R290A, известный как пропан, представляет собой бесцветный газ без запаха. Его химическая формула CH3CH2CH3 соответствует ГОСТу 20488-90.

При давлении 0,1 МПа (760 мм ртутного столба) и температуре 466 °C R290A воспламеняется, что может привести к пожару и взрыву. Критическая температура пропана составляет 270K, а предельное давление - 4,7 МПа. Максимальный (критический) удельный объем R290A составляет 0,044 м3/кг. Плотность сжиженного пропана при 298 K равна 0,493 кг/л, а в жидком состоянии - 510 кг/м3. При нормальных условиях плотность газообразного R290 достигает 2,019 кг/м3, а при 15 °C - 1,900 кг/м3.

Смесь R290A и изобутана (R600) не вредит озоновому слою, и у R290A низкий коэффициент парникового потенциала. Эта смесь подходит для замены устаревших хладагентов в холодильном оборудовании и климатических системах. При этом требуется замена компрессорного масла.

Для правильного выбора хладагента и масла проконсультируйтесь со специалистами. Также вы можете изучить характеристики хладагентов на нашем сайте.

Хладагент поставляется в стандартных баллонах и может быть транспортирован любым видом транспорта. Храните его в сухом помещении, защищенном от солнечных лучей и огня.

Характеристики фреона R-290 отличаются горючим, нетоксичным газом без запаха. Этот хладагент, являющийся побочным продуктом нефтепереработки, относится к группе гидрофторуглеродов. Температурные характеристики R-290 сравнимы с фреоном категории 12, что позволяет использовать его в промышленном холодильном оборудовании. Благодаря его высокой растворимости в минеральных маслах, рекомендуется применять масла с повышенной вязкостью в холодильном оборудовании.

R-290 используется в морозильных установках средней и низкой температуры, рефрижераторах и тепловых насосах. Его стоимость невысока, и для постройки компрессорного оборудования не требуются специальные материалы. Основные преимущества включают низкую температуру на выходе из компрессора и доступную цену, что делает его популярным выбором для домашних холодильников.

Объемная производительность R-290 при температуре конденсации составляет 90% от производительности R-22 и даже 150% от R-134. Это означает, что для достижения той же производительности, что и с другими хладагентами, требуется меньше объема.

R-290 имеет более высокую производительность, чем R-600, поэтому выбор между ними зависит от конструкции охладительных систем и их расхода.

Этот хладагент не наносит вреда озоновому слою и безопасен для окружающей среды. При заправке холодильных установок следует учитывать их специфику для достижения оптимальной производительности.

---

Фреон R22

Хладагент R22 - это широко используемый хладагент в промышленности, особенно в качестве хладагента, принадлежащего к группе гидрохлорфторуглеродов. Он является наиболее распространенным аэрозольным пропеллентом среди хладагентов этой группы. Этот бесцветный газ имеет слабый запах хлороформа. По своим экологическим характеристикам, хладагент R22 существенно превосходит R12 и R502.

Преимущества использования R22:

• Не является токсичным и безопасен относительно взрывоопасности.
• Обладает низкой температурой нагнетания при сжатии в компрессорах.
• Имеет хорошие теплофизические и термодинамические характеристики по сравнению с аналогичными хладагентами.
• Химически нейтрален по отношению к большинству строительных материалов.
• Обладает низким озоноразрушающим потенциалом (ОРП = 0,05), что делает его близким к аммиаку.

Хладагент R22 при контакте с огнем и нагретыми поверхностями разлагается на токсичные продукты. По сравнению с R12, R22 хуже растворяется в масле, но легко проникает через неплотности и нейтрален к металлам. Его диапазон температур кипения составляет от +10 до -70 °С при температуре конденсации ниже 50 °С. Одноступенчатое сжатие рекомендуется использовать до температуры кипения не ниже -35 °С.

Хладагент R22 применяется для получения низких температур в машинах с поршневыми и винтовыми компрессорами одно- и двухступенчатого сжатия, а также в бытовых холодильниках. В установках, работающих на R22, рекомендуется использовать минеральные или алкилбензольные масла.

R22 имеет гораздо более высокое давление при высоких температурах, чем R12, и поэтому не является его эквивалентным заменителем.

Заменителями R22 являются: R404a, R407c, R410a, R507.

---

Фреон R32

Хладагент R32 представляет собой компонент многих смесевых и хладагентов, выделяющийся своей экологической безопасностью по сравнению с другими аналогами.

Среди преимуществ этого хладагента следует отметить:

• Низкий уровень необходимости в заправке хладагентом
• Низкий потенциал глобального потепления (GWP)
• Высокая энергетическая эффективность

Химическая формула фреона R32 - CF2H2 (дифторметан). Он принадлежит к группе фторуглеводородов (HFC), срок применения которых не ограничен.

Технические обозначения для фреона R32 включают хладон 32, R32, HFC 32, Freon-32, MackFri 32, метиленфторид, фтористый метилен. Помимо более высокой экологической безопасности, R32 менее вязкий и плотный (примерно на 30%) по сравнению с R410A. Это уменьшение плотности снижает расход хладагента и повышает общую эффективность системы кондиционирования воздуха на более чем 5%. Уменьшение вязкости также увеличивает общую холодопроизводительность почти на 4%.

Благодаря тому, что R32 является однокомпонентным веществом, его можно дозаправлять независимо от количества хладагента в системе, что делает работу с ним гораздо проще по сравнению с двухкомпонентным R410. Несмотря на существенные различия, R32 и R410A схожи по физическим характеристикам.

---

Фреон R404a

Хладагент R404a - это прозрачный газ, квазиазеотропная смесь, состоящая из R125, R143a и R134a. Его температурный глайд составляет менее 0,5 К. Этот хладагент является заменителем для R22 и R502.

Основной компонент R404a - это R143a, который при определенных условиях становится горючим. Поэтому не рекомендуется смешивать R404a с воздухом при высоких температурах или использовать сжатый воздух.

Изначально R404a использовался в новом оборудовании, предназначенном для низких и средних температур кипения. Однако с течением времени некоторые производители рефрижераторных контейнеров адаптировали R404a как стандартный хладагент для работы при низких температурах. Подходящие условия эксплуатации обеспечивают повышение холодопроизводительности на 4-5% и снижение температуры нагнетания в компрессоре до 8% по сравнению с аналогичными характеристиками R502.

С момента появления на рынке в конце 1993 года R404a применяется в качестве заменителя R502 при модернизации систем. При этом требуется замена фильтра-осушителя и минерального масла на полиэфирное. Изменение состава смеси, циркулирующей в холодильной системе, может ухудшить ее энергетические характеристики, особенно в схемах с ресивером или при большой длине трубопроводов.

---

Фреон R406a

Хладагент R406a - это смесь хладагентов R22, R142b и R600a, образующая зеотропную композицию. Он эффективно заменяет R12 и R500. Однако не рекомендуется работать с высокими концентрациями паров хладагента без должной вентиляции. Также не следует использовать его для обнаружения утечек при высоких концентрациях, так как пары хладагента могут быть опасными при контакте с открытым огнем. Использование R406a должно ограничиваться температурой в испарителе выше -26°C.

Хладагент R406a широко применяется в системах средних и низких температур, таких как транспортные холодильные установки, витрины магазинов, охладители для продуктов питания и молока, а также в фармацевтических установках и торговых автоматах.

Он не требует замены масла в системе, так как R12 и R500 работают хорошо на минеральных маслах. Применение R406a не только не ухудшает, но и улучшает работу систем, которые ранее использовали R12 и R500. При необходимости замены масла рекомендуется использовать масла с той же вязкостью, что и заменяемое минеральное масло. Согласно требованиям большинства производителей компрессоров, необходимо заменить 50-80% существующего минерального масла. Замена масла может потребоваться, если обратный поток масла в компрессор затруднен из-за расположения испарителя относительно компрессора или низкой скорости движения хладагента в системе. При проведении процедуры ретрофита также рекомендуется заменить фильтры-осушители.

---

Фреон R407с

Хладагент R407c - это смесь зеотропных компонентов R32, R125 и R134a (соотношение по массе соответственно 23%, 25%, 52%), обладающая температурным глайдом около 7° К. Он разработан в качестве основной замены для R22 и представляет собой бесцветный газ при обычных температурах и давлении. В своей энергетической эффективности он близок к R22 и рассматривается как оптимальная альтернатива. Сегодня этот хладагент широко применяется в системах кондиционирования воздуха и не требует существенных изменений в холодильной системе.

Однако при использовании зеотропных смесей возникают определенные проблемы, такие как температурный глайд, изменение состава смеси при утечке, несовместимость с минеральными маслами и паро-жидкостное разделение в различных элементах системы. Поэтому важно заполнять систему только из жидкой фазы, так как газовая фаза в баллоне может отличаться от спецификации. Также следует избегать высоких концентраций хладагента в воздухе, поскольку он тяжелее воздуха и скапливается внизу помещения, поэтому необходима хорошая вентиляция.

Хладагент R407c не воспламеняется на открытом воздухе, но его хранение и использование рядом с открытым огнем, горячими поверхностями или в условиях повышенной влажности запрещено. Он также несовместим с магнием и его сплавами, а также может вызывать экзотермические реакции с калием, барием и другими щелочными металлами. В результате термического разложения и гидролиза хладагента образуются галоидные кислоты.

---

Фреон R410a

Хладагент R410a - это квазиазеотропная смесь R125 и R32, которая практически не меняет свой состав при утечке, что позволяет просто дозаправить оборудование. Этот газ негорючий, но при воздействии пламени или горячих поверхностей распадается, образуя высокотоксичные продукты. Контакт с некоторыми активными металлами при определенных условиях, таких как высокая температура и/или давление, может привести к взрыву или возгоранию.

R410a представляет собой замену для R22 и предназначен для заправки новых систем кондиционирования воздуха высокого давления. Его использование в тепловых насосах после временной работы на пропане перспективно, поскольку это может привести к существенному уменьшению конструктивных размеров по сравнению с R22 и пропаном. Кроме того, R410a сохраняет свои эксплуатационные свойства гораздо дольше, чем R22.

Удельная холодопроизводительность R410a примерно на 50% выше, чем у R22 при температуре конденсации 54 °C, а рабочее давление в цикле на 35-45% выше, что может потребовать конструктивных изменений в компрессоре и теплообменниках. Плотность R410a выше, чем у R22, поэтому компрессоры, трубопроводы и теплообменники могут иметь более компактные размеры. Однако R410a не может использоваться в качестве ретрофитного хладагента для R22.

---

Фреон R502

Хладагент R502 - это азеотропная смесь фреонов R22 и R115, которая относится к группе гидрохлорфторуглеродов. Пропорции компонентов R115/R22 в этой смеси составляют соответственно 51,2% и 48,8%. Хладагент R502 в целом безопасен в эксплуатации и для окружающей среды, но при взаимодействии с открытым огнем может произойти разложение, выделяя токсичные вещества. Температура кипения R502 составляет -45,6 °C, а критическая температура кипения достигает 82,1 °C. Максимальное (критическое) давление составляет 4,07 МПа. Показатель потенциала разрушения озонового слоя (ODP) для R502 - 0,34, а показатель глобального потепления (GWP) - 4300.

Хладагент R502 обладает более высокой эффективностью в сравнении с аналогами, такими как R12 и R22, на 10%-15%. Он широко используется в низкотемпературных холодильных контурах и витринах магазинов. R502 взаимозаменяем с хладоном R507 и фреоном R407A.

Этот хладагент совместим с различными видами масел, включая LUNARIA SK, Bitzer B 5.2, 100, Mobil Gargoyle Arctic Oil 155, 300, SHC 200, SHC 400, и Mobil EAL Arctic 32, 46, 68, 100.

Для правильного выбора хладагента (фреона, хладона) для вашего оборудования проконсультируйтесь со специалистами или изучите характеристики на нашем сайте.

Упаковка:

R502 поставляется в баллонах объемом 13,6 кг.

Транспортировка:

R502 может транспортироваться любым транспортным средством.

Хранение:

Баллоны с R502 следует хранить в сухих помещениях, защищенных от солнечных лучей, и подальше от открытого огня или электрических нагревательных приборов.

Другие характеристики фреона 502

Фреон 502 представляет собой безцветный газ, который практически не имеет запаха. Его состав почти нетоксичен, химически стабилен и не воспламеняется, не обладает взрывоопасностью. Фреон 502 практически нерастворим в воде. Однако, при воздействии огня или раскаленных поверхностей, части фреона могут разлагаться на токсичные соединения.

Этот фреон необходим для использования в системах, которые поддерживают средние и низкие температуры. Он широко используется в системах вентиляции транспортных средств, холодильниках, системах централизованного охлаждения и тепловых насосах.

Преимущества фреона 502:

• Безопасность относительно воспламенения и взрыва
• Низкая токсичность
• Отличные термодинамические свойства
• Химическая стабильность
• Совместимость с холодильным оборудованием, предназначенным для использования с хладагентами 407 и 507

Хладагент 502 может выделять токсичные продукты при воздействии огня или раскаленных поверхностей. Поэтому его хранение и транспортировка должны соответствовать общим правилам, применимым к перевозке опасных грузов. Баллоны с фреоном следует хранить в сухих помещениях, защищенных от прямых солнечных лучей, и не допускать их близость к нагревательным приборам или открытым источникам огня.

---

Фреон R507

Хладагент R507 - это смесь, созданная для замены R502 и R22, и при ее использовании необходимо избегать использования деталей из цинка, магния, свинца и алюминиевых сплавов с содержанием магния более 2%. Проведенные испытания с влажным R507 показали хорошую стойкость к гидролизу и отсутствие коррозии на металлических поверхностях, таких как ферритная сталь, нержавеющая сталь, медь, латунь и алюминий. Небольшое набухание наблюдается при воздействии R507 на такие материалы, как полиамид, эпоксидная смола, фенольная смола, политетрафторэтилен, полиацетал, каучук хлоропрена, нитрил-бутадиеновый каучук и гидрированный нитрил-бутадиеновый каучук. Необходимо также учитывать возможное влияние смазочного материала.

Этот хладагент разработан для обновления низкотемпературных холодильных систем, работающих на R502, а также для заправки нового оборудования с применением полиэфирных масел. По характеристикам R507 близок к R502. Использование его приводит к снижению холодопроизводительности на 1-3% и коэффициента холодильного цикла на 8-11% по сравнению с системами, работающими на R502. Однако более низкие значения температуры нагнетания (на 6-9°C) позволяют использовать этот хладагент в низкотемпературных системах, где применение R502 ограничено. Близкие к R502 значения плотности R507 указывают на минимальные изменения в конструкции компрессоров.

Смесь R507 более эффективна, чем R502, когда перед поступлением в регулирующий клапан жидкий хладагент переохлаждается. R507 - это азеотропная смесь, ведущая себя как однокомпонентная жидкость, что устраняет проблемы, связанные с разделением компонентов. Это позволяет заправлять R507 как в жидкой, так и в газообразной фазе, что упрощает восстановление уровня после утечек и ремонтных работ.