Хладагенты холодильных машин
Хладагенты холодильных машин делят на группы: ХФУ (R11, R12, R502) — запрещены как озоноразрушающие; ГХФУ (R22) — выводятся из оборота; ГФУ (R134a, R404A, R407C, R410A, R32) — не разрушают озон, но имеют высокий потенциал глобального потепления; ГФО (R1234yf, R1234ze) и природные хладагенты — аммиак, CO2, пропан, изобутан — с минимальным влиянием на климат.
Наиболее распространенными хладагентами, широко применяющимися в бытовых холодильниках и кондиционерах, являются низкокипящие хлорфторуглероды (фреоны).
Обозначения хладагентов
Для обозначения этого класса хладагентов используется аббревиатура:
- CFC - (chlorine - fluorine - carbon) - по первым буквам латинских названий химических элементов, входящих в состав хладагента;
- ХФУ - (хлор - фтор - углерод) - по первым буквам русских названий химических элементов, входящих в состав хладагента.
Обозначение каждого класса хладагента включает в себя букву R - (refrigerant - хладагент). Раньше в бытовых холодильниках и кондиционерах чаще использовался хладагент R-12 (фреон-12, дифтордихлорметан CF2C12). В середине прошлого века был синтезирован и стал широко применяться класс хладагентов - гидрохлорфторуглеродов - HCFC (ГХФУ). Наибольшее распространение получили хладагенты этого класса R-22 и R-502.
Требования к хладагентам
Основные требования, предъявляемые к параметрам хладагентов:
- хладагенты не должны негативно воздействовать на внешнюю среду;
- хладагенты должны быть не горючими и не токсичными;
- хладагенты должны иметь не высокое, приближающееся к атмосферному, рабочее давление
- хладагенты должны иметь высокие удельные показатели перехода жидкость - газ;
- хладагенты должны иметь невысокий удельный объем в газообразной фазе.
- хладагенты должны иметь умеренные температуры в режиме сжатия в компрессоре с тем, чтобы избежать сгорания смазывающего масла;
- хладагенты должны иметь низкие показатели удельной теплоемкости в жидкой фазе;
- хладагенты должны быть достаточно дешевыми и иметь достаточный объем производства (быть не дефицитными).
Хладагенты и озоновый слой
Все применяемые в настоящее время хладагенты при утечке в атмосферу вредно влияют на озоновый слой, защищающий живые организмы на Земле от вредного воздействия ультрафиолетового спектра солнечного излучения, разрушая озоновый слой и способствуя появлению озоновых дыр. Поэтому повсюду в мире ведутся изыскания по альтернативной замене существующих озоноразрушающих хладагентов. Приняты ряд решений на международном уровне (Монреальский Протокол 1987 г., Лондонское Соглашение 1990 г., Копенгагенская Программа 1992 г.) постепенного прекращения производства и запрета на применение фреонов CFC и HCFC. В настоящее время найден заменитель для фреона R-12 - это фреон R-134a, относящийся к группе HFC и не содержащий хлора, однако он также относится к «парниковым газам». Поиск заменителя фреона R-22 пока не завершен и продолжается в настоящее время. Можно предполагать, что фреоны R-22 и R-502 будут в будущем заменены смесями из нескольких компонентов.
Состав и свойства одной из самых распространённых смесевых замен R22 приведены в статье хладагент R407C.
Какие бывают хладагенты
Хладагенты делят по химическому составу, и от группы зависит их влияние на озоновый слой и климат. Хладагент в холодильнике — это рабочее вещество, которое кипит в испарителе и конденсируется в конденсаторе; в современных бытовых холодильниках это почти всегда R600a (изобутан), в выпущенных до 2010-х — R134a, в советских — R12.
| Группа | Состав | Примеры |
|---|---|---|
| ХФУ (CFC) | Углерод, фтор, хлор — разрушают озон | R11, R12, R502 — запрещены |
| ГХФУ (HCFC) | Есть водород, хлора меньше | R22 — выводится из оборота |
| ГФУ (HFC) | Без хлора, озон не разрушают, высокий GWP | R134a, R404A, R410A, R32, R407C |
| ГФО (HFO) | Ненасыщенные, GWP меньше 10 | R1234yf, R1234ze |
| Природные | Углеводороды, аммиак, CO₂ | R290, R600a, R717, R744 |
Cfc хладагент — это хлорфторуглерод: молекула метана или этана, где все атомы водорода заменены фтором и хлором. Из-за хлора ХФУ разрушают озон и с 1996 года не производятся в развитых странах. Смеси хладагентов бывают азеотропные, которые кипят как чистое вещество (R507), и зеотропные — с температурным глайдом (R407C). Свойства природного хладагента бытовых холодильников — в статье фреон R600a.
Частые вопросы
Какие хладагенты используются в холодильных машинах сейчас?
В новом оборудовании — ГФУ (R134a, R404A, R407C, R410A, R32), ГФО (R1234yf, R1234ze) и природные хладагенты: R717 (аммиак), R744 (CO2), R290 (пропан), R600a (изобутан).
Что значат обозначения CFC, HCFC, HFC?
CFC (ХФУ) — хлорфторуглероды, HCFC (ГХФУ) — гидрохлорфторуглероды, HFC (ГФУ) — гидрофторуглероды без хлора. Наличие хлора определяет озоноразрушающую способность.
Какие бывают хладагенты?
ХФУ (R12), ГХФУ (R22), ГФУ (R134a, R404A, R410A, R32), ГФО (R1234yf, R1234ze) и природные: углеводороды R290 и R600a, аммиак R717, углекислый газ R744. Первые две группы выводятся из оборота из-за озонового слоя.
Читайте также