Основные преимущества и недостатки
Современный хладагент R-410A относится к группе специфических гидрофторуглеродов. Его состав рассматривается всемирными организациями как озонобезопасный. Касательно минимального температурного скольжения — этот параметр приравнивается к 0,15 К, благодаря чему он входит в категорию однокомпонентных хладонов. Широкий спектр применения фреона R-410A обусловлен тем, что он обладает множественными преимуществами:
- Если из-за поломки газ вышел из сосуда, то его можно легко восполнить без потери качества самого хладагента.
- Перед производителями открываются более широкие горизонты в сфере уменьшения энергопотребления техники.
- Нет необходимости устанавливать мощный, дорогостоящий компрессор, так как теплообменник обладает высоким уровнем удельной холодопроизводительности.
- Существенно возросла эффективность работы систем, так как фреон R-410A обладает низкой вязкостью и хорошей теплопроводностью.
Отрицательных сторон не так уж и много, но все они должны быть учтены не только опытными мастерами, но и обычными пользователями, которые используют бытовую технику с фреоном. К основным недостаткам относятся следующие:
- Из-за разности давления по отношению к нагнетанию и всасыванию фреона уровень КПД компрессора может быть снижен.
- Профессионалы отмечают быстрый износ подшипников, который обусловлен высоким рабочим давлением в системе.
- Использование фреона влияет на то, что корпус бытовой техники должен обладать повышенной герметичностью. Итоговая толщина стенок медных труб рабочей магистрали должна быть больше, нежели для привычного хладагента R22. Минимальный показатель должен находиться в пределах 0,9 мм. Стоит отметить, что большой процент содержания меди ведёт к существенному удорожанию эксплуатируемой системы.
- В кондиционерах используется высококачественное полиэфирное масло, которое стоит гораздо дороже, нежели минеральное.
- Этот вид хладагента является несовместимым с элементами климатического оборудования. Правило касается тех деталей, которые изготовлены из эластомеров и чувствительных к пентафторэтану, дифторметану материалов.
Технические характеристики хладагента r410a
| Параметр | Ед. изм. | Значение |
|---|---|---|
| Молекулярная масса, | г/моль | 72,58 |
| Температура кипения при 1 атм | °С | -51,58 |
| Температура замерзания | °С | — |
| Критическая температура | °С | 72,1 |
| Критическое давление | МПа | 4,92 |
| Критическая плотность, | кг/куб.м | 488,9 |
| Плотность жидкости при 25 °С | кг/куб.м | 1062 |
| Удельная теплоемкость жидкости при 25 °С | кДж/кг | 1842,192 |
| Удельная теплоемкость паров при 1 атм | кДж/кг | 711,756 |
| Теплота парообразования при температуре кипения | кДж/кг | 264,3 |
| Плотность насыщенного пара при -25 °С | кг/куб.м | 18,5 |
| Плотность насыщенного пара при -51,58 °С | кг/куб.м | 4 |
| Давление пара при 25 °С | МПа | 0,1653 |
| Предельная воспламеняемость в воздухе | % объема | Нет |
| Температура самовоспламенения, 0С | °С | — |
| Класс горючести | A1 | |
| Потенциал разрушения озона ODP | ||
| Потенциал глобального потепления HGPW | 0,45 | |
| Потенциал глобального потепления GWP | 1890 | |
| ПДК на рабочем месте, ppm | 1000 |
Особенности хладагента
Газ R134A лучше применять в средне- и высокотемпературных холодильных агрегатах. По сравнению с аналогами, он лучше справляется с ежегодным повышением температур, что позволяет его использовать в особых герметичных системах охлаждения.
Другие особенности бесцветного газа:
- Хладагент нельзя смешивать с традиционными синтетическими и минеральными маслами. Фреон R134A в них не растворяется. Масло не транспортируется по контуру охлаждения, оседая в теплообменниках и препятствуя теплопередаче. Специально для нового хладагента были разработаны полиалкиленгликолевые масла. Они имеют высокую гигроскопичность и низкую диэлектрическую проводимость.
- При модернизации оборудования необходимо заменить компрессор, иначе холодильная установка будет обладать пониженной холодопроизводительностью.
- Имеет перспективы использование хладагента в водоохладительных системах с компрессорами центробежного и винтового типа.
- Хладагент проще заправлять после утечки, в сравнении с популярными аналогами.
- Молекула R134A имеет меньшие размеры в сравнении с R12, поэтому к герметичности системы, и особенно к местам сочленений предъявляются повышенные требования.
Хладон R134A может использоваться на среднетемпературном оборудовании в России, где запрещен R12. Однако заменить последний можно не во всем. Некоторые агрегаты могут работать при температуре кипения от -15 градусов и выше. В этих ситуациях хладагент R134A обладает меньшей хладопроизводительностью: на 6% ниже, чем у R12. В этих случаях используют компрессор, обладающий увеличенным часовым объемом.
Таким образом, для использования R134A необходимы:
- гигроскопичные масла;
- подходящие компрессоры;
- модернизированные узлы холодильного оборудования.
При тестировании техники с эфирными маслами применялись обычные металлические элементы. При использовании гибких шлангов эластомеры подбираются отдельно. Это условие обеспечивает минимальную проницаемость стенок и наименьшее количество остаточной влаги.
При грамотном подходе к использованию хладагента проблем при работе с ним не возникает.
Зачем нужна таблица зависимости давления фреона от температуры
Важно, что температура кипения фреона напрямую связана с давлением, а также с конденсацией. Она находится в зависимости от молекулярного состава вещества
Чем больше температура кипения, тем больше фреоновых молекул перейдет в газообразное состояние. В результате поднимется и давление в системе кондиционирования. Такие условия вынуждают оборудовать систему охлаждения компрессором повышенной мощности. Строгие требования предъявляются и к качеству материалов системы кондиционирования. Они должны быть прочными, обладать стойкостью к износу.
Еще недавно на производствах массово применялся фреон R22 и его разновидности. На постсоветском пространстве он распространен и сейчас, так как существует запрет на ввоз вещества, но не на его эксплуатацию.
Если посчитать физические показатели этого фреона за единицу, получаем такие данные. Для оптимального функционирования систем кондиционирования достаточное давление будет 16 атм. Именно с учетом данных предпосылок и создавались модели холодильного оборудования, кондиционеров. Их конструировали с расчетом зависимости температуры кипения от давления фреона. Все необходимые данные есть в таблице кипения фреонов. Эти показатели являются критически важными. Есть и другое название таблицы. Она может называться таблица давления фреона.
| t °C | R22 | R12 | R134 | R404a | R502 | R407c | R717 | R410a | R507a | R600 | R23 | R290 | R142b | R406a | R409A |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| -70 | -0,81 | -0,88 | -0,92 | -0,74 | -0,72 | – | -0,89 | -0,65 | -0,72 | – | 0,94 | – | – | – | – |
| -65 | -0,74 | -0,83 | -0,88 | -0,63 | -0,62 | – | -0,84 | -0,51 | -0,61 | – | 1,48 | – | – | -0,94 | – |
| -60 | -0,63 | -0,77 | -0,84 | -0,52 | -0,51 | -0,74 | -0,78 | -0,36 | -0,50 | – | 2,12 | – | – | -0,9 | – |
| -55 | -0,49 | -0,69 | -0,77 | -0,35 | -0,35 | -0,63 | -0,69 | -0,22 | -0,32 | – | 2,89 | – | – | -0,83 | – |
| -50 | -0,35 | -0,61 | -0,70 | -0,18 | -0,19 | -0,52 | -0,59 | 0,08 | -0,14 | – | 3,8 | – | – | -0,8 | – |
| -45 | -0,2 | -0,49 | -0,59 | -0,11 | -0,14 | -0,34 | -0,44 | 0,25 | -0,02 | – | 4,86 | – | – | -0,66 | – |
| -40 | 0,05 | -0,36 | -0,48 | 0,32 | 0,30 | -0,16 | -0,28 | 0,73 | 0,39 | -0,71 | 6,09 | 0,12 | – | -0,62 | – |
| -35 | 0,25 | -0,18 | -0,32 | 0,68 | 0,64 | -0,06 | -0,24 | 1,22 | 0,77 | -0,62 | 7,51 | 0,37 | – | -0,4 | – |
| -30 | 0,64 | 0,00 | -0,15 | 1,04 | 0,98 | 0,37 | 0,19 | 1,71 | 1,15 | -0,53 | 9,12 | 0,68 | – | -0,2 | – |
| -25 | 1,05 | 0,26 | -0,06 | 1,53 | 1,45 | 0,75 | 0,55 | 2,35 | 1,67 | -0,38 | 10,96 | 1,03 | – | -0,1 | 0,06 |
| -20 | 1,46 | 0,51 | 0,33 | 2,02 | 1,91 | 1,12 | 0,90 | 2,98 | 2,18 | -0,27 | 13,04 | 1,44 | – | 0,2 | 0,32 |
| -15 | 2,01 | 0,85 | 0,67 | 2,67 | 2,53 | 1,64 | 1,41 | 3,85 | 2,86 | -0,18 | 15,37 | 1,91 | – | 0,4 | 0,62 |
| -10 | 2,55 | 1,19 | 1,01 | 3,32 | 3,14 | 2,16 | 1,91 | 4,72 | 3,54 | 0,09 | 17,96 | 2,45 | 0,8 | 0,98 | |
| -5 | 3,27 | 1,64 | 1,47 | 4,18 | 3,94 | 2,87 | 2,6 | 5,85 | 4,42 | 0,33 | 20,85 | 3,06 | 0,22 | 1,1 | 1,4 |
| 3,98 | 2,08 | 1,93 | 5,03 | 4,73 | 3,57 | 3,29 | 6,98 | 5,29 | 0,57 | 24 | 3,75 | 0,47 | 1,6 | 1,88 | |
| 5 | 4,89 | 2,66 | 2,54 | 6,11 | 5,73 | 4,43 | 4,22 | 8,37 | 6,40 | 0,89 | 27,54 | 4,52 | 0,75 | 2,1 | 2,43 |
| 10 | 5,80 | 3,23 | 3,14 | 7,18 | 6,73 | 5,28 | 5,15 | 9,76 | 7,51 | 1,21 | 31,37 | 5,38 | 1,08 | 2,6 | 3,07 |
| 15 | 6,95 | 3,95 | 3,93 | 8,52 | 7,97 | 6,46 | 6,36 | 11,56 | 8,88 | 1,62 | 35,56 | 6,33 | 1,46 | 3,3 | 3,78 |
| 20 | 8,10 | 4,67 | 4,72 | 9,86 | 9,20 | 7,63 | 7,57 | 13,35 | 10,25 | 2,02 | 40,11 | 7,39 | 1,9 | 4,0 | 4,59 |
| 25 | 9,5 | 5,39 | 5,71 | 11,5 | 10,70 | 9,14 | 9,12 | 15,00 | 11,94 | 2,54 | 45,03 | 8,55 | 2,38 | 4,8 | 5,5 |
| 30 | 10,90 | 6,45 | 6,70 | 13,14 | 12,19 | 10,65 | 10,67 | 16,65 | 13,63 | 3,05 | – | 9,82 | 2,94 | 5,7 | 6,51 |
| 35 | 12,60 | 7,53 | 7,93 | 15,13 | 13,98 | 12,45 | 12,61 | 19,78 | 15,69 | 3,69 | – | 11,21 | 3,55 | 6,7 | 7,64 |
| 40 | 14,30 | 8,60 | 9,16 | 17,11 | 15,77 | 14,25 | 14,55 | 22,90 | 17,74 | 4,32 | – | 12,73 | 4,25 | 7,8 | 8,88 |
| 45 | 16,3 | 10,25 | 10,67 | 19,51 | 17,89 | 16,48 | 16,94 | 26,2 | 20,25 | 5,09 | – | 14,38 | 5,02 | 9,1 | 10,26 |
| 50 | 18,30 | 11,90 | 12,18 | 21,90 | 20,01 | 18,70 | 19,33 | 29,50 | 22,75 | 5,86 | – | 16,16 | 5,87 | 10,4 | 11,76 |
| 55 | 20,75 | 13,08 | 14,00 | 24,76 | 22,51 | 21,45 | 22,24 | – | 25,80 | 6,79 | – | 18,08 | 6,81 | 11,9 | 13,41 |
| 60 | 23,20 | 14,25 | 15,81 | 27,62 | 25,01 | 24,20 | 25,14 | – | 28,85 | 7,72 | – | 20,14 | 7,85 | 13,6 | 15,2 |
| 70 | 29,00 | 17,85 | 20,16 | – | 30,92 | – | 32,12 | – | – | 9,91 | – | 24,72 | 10,23 | 17,3 | 19,26 |
| 80 | – | 22,04 | 25,32 | – | – | – | 40,40 | – | – | – | – | 29,94 | 13,07 | 21,5 | 23,99 |
| 90 | – | 26,88 | 31,43 | – | – | – | 50,14 | – | – | – | – | 35,82 | 16,4 | – | 29,43 |
Применение
Фреон R407C по техническим характеристикам близок к хладагенту R22. Замена им устаревшего состава не требует внесения существенных модификаций в действующую холодильную систему. При переходе на гидрофторуглеродную смесь заменяют эластомеры, предохранительные клапаны, адсорбирующие элементы фильтров, масло. Зеотропная смесь характеризуется низким коэффициентом теплопередачи. Эта разница не заметна в установках с пластинчатыми теплообменниками.
Сфера применения:
- бытовые и коммерческие кондиционеры;
- промышленное холодильное оборудование;
- тепловые насосы;
- холодильники;
- автомобили с функцией охлаждения груза;
- холодильные склады;
- ледяные катки.
Связь рабочего давления и температурных условий
Неисправности кондиционера автомобиля. 7 основных неисправностей автомобильного кондиционера
Таким образом, если внешние температурные условия будут несколько повышены, то пропорционально будет увеличено и рабочее давление. Так, к примеру, если рассматривать хладагент 410, то в данном случае в условиях увеличение температурного показателя в пределах помещения либо за его границами на пять градусов, повысится и рабочее давление фреона в системе кондиционирования. Значение будет увеличено на 0,5 бар. Другая же зависимость наблюдается для такой разновидности фреона, как R22, но здесь она различается в зависимости от уличной температуры, или данного показателя в пределах помещения. Для того чтобы получить уточнённые цифры, следует обратиться к специализированным таблицам, там всё должно быть указано.
Энтальпия хладагента
Происходящий в холодильной машине цикл охлаждения удобно изображать графически. На диаграмме показано соотношение давления и теплосодержания (энтальпии) хладагента.
Энтальпия — это функция состояния, приращение которой при процессе с постоянным давлением равно теплоте, полученной системой.
На диаграмме показана кривая насыщения хладагента.
- Левая ветвь кривой соответствует насыщенной жидкости
- Правая часть соответствует насыщенному пару.
- В критической точке ветви кривой соединяются, и вещество может находиться и в жидком, и в газообразном состоянии.
- Внутри кривой — зона, соответствующая смеси пара и жидкости.
- Слева от кривой (в области меньшей энтальпии) — переохлажденная жидкость.
- Справа от кривой (в области большей энтальпии) — перегретый пар.
Теоретический цикл охлаждения несколько отличается от реального. В действительности происходят потери давления на разных этапах перекачки хладагента, снижающие эффективность охлаждения. Это не учитывается в идеальном цикле
Особенности применения
Хладон одинаково эффективен в сплит системах и чиллерах с винтовым компрессором и водяным конденсатором. Сжиженный газ высокого давления требует специальных узлов и деталей. Ведется конструктивная разработка новых моделей климатической и холодильной техники. Технические характеристики позволяют использовать его в устройствах:
- центробежные компрессоры;
- затопленные испарители;
- насосные холодильные агрегаты.
Новый фреон нашел применение в системах кондиционирования, бытовых теплонасосных установках. Смесь с азеотропными свойствами подходит для оборудования с теплообменниками непосредственного испарения и затопленного типа. Благодаря высокой плотности хладон используют в бытовых и промышленных установках:
- транспортные охладительные системы;
- установки кондиционирования воздуха в офисах, общественных зданиях, промышленных объектах;
- бытовые холодильники;
- торговое и пищевое холодильное оборудование.
Совместно с фреоном 410 a применяется синтетическое (полиэфирное) масло. Недостаток продукта – высокая гигроскопичности. При дозаправке исключается контакт с влажными поверхностями. Рекомендуется применение продукции марок PLANETELF ACD 32, 46, 68, 100, Biltzer BSE 42, Mobil EAL Arctic. Минеральные масла не совместимы с хладагентом, их применение испортит компрессор.
Виды фреонов (хладонов)[ | ]
В соответствии со степенью воздействия на озоновый слой фреоны (хладоны) делят на следующие группы:
| Группа | Класс соединений | Фреоны (хладоны) | Воздействие на озоновый слой |
| A | Хлорфторуглероды (ClFC) | R-11, R-12, R-13, R-111, R-112, R-113, R-113а, R-114, R-115 | Вызывают истощение озонового слоя |
| Бромфторуглероды (BrFC) | R-12B1, R-12B2, R-113B2, R-13B2, R-13B1, R-21B1, R-22B1, R-114B2 | ||
| B | Хлорфторуглеводороды (HClFC) | R-21, R-22, R-31, R-121, R-122, R-123, R-124, R-131, R-132, R-133, R-141, R-142в, R-151, R-221, R-222, R-223, R-224, R-225, R-231, R-232, R-233 | Вызывают слабое истощение озонового слоя |
| C | Фторуглеводороды (HFC) | R-23, R-32, R-41, R-125, R-134, R-143, R-152, R-161,R-227, R-236, R-245, R-254 | Озонобезопасные фреоны (хладоны) |
| Фторуглероды (перфторуглеводороды) (CF) | R-14, R-116, R-218, R-C318 |
Наиболее распространены следующие соединения:
- трихлорфторметан (tкип 23,8 °C) — Фреон R-11
- дифтордихлорметан (tкип −29,8 °C) — Фреон R-12
- трифторхлорметан (tкип −81,5 °C) — Фреон R-13
- тетрафторметан (tкип −128 °C) — Фреон R-14
- тетрафторэтан (tкип −26,3 °C) — Фреон R-134A
- хлордифторметан (tкип −40,8 °C) — Фреон R-22
7 Схема традиционного холодильного цикла
Именно циркуляция обеспечивает качественное охлаждение не только кондиционера, но и любого другого холодильного оборудования. Кипение и конденсация фреона происходит в замкнутой системе. Эти два процесса имеют свои особенности. Тщательно изучив таблицу кипения фреона можно понять, что этот этап происходит при низком давлении, а вот конденсация — при высоком давлении и температуре. Этот этап работы принято называть холодильным циклом компрессионного типа. Равномерное движение хладагента и повышение давления до требуемых показателей просто невозможно без качественного компрессора. Мощность этого элемента должна соответствовать всем требованиям.
Тот, кто решил самостоятельно дозаправить систему используемого оборудования фреоном, должен знать поэтапную схему компрессионного цикла:
- Когда вещество выходит из испарителя, оно переходит в состояние пара с низким давлением и такой же температурой.
- На следующем этапе пар поступает в компрессионную установку, которая способствует повышению его давления до 24 атмосфер. Специалисты утверждают, что температура кипения фреона 410А находится в пределах -52˚С.
- Заправленный фреон постепенно охлаждается и конденсируется (переходит в жидкое состояние). Стоит отметить, что этот процесс происходит благодаря воздушным или же водяным охладителям (всё зависит исключительно от разновидности агрегата).
- После выхода из конденсатора хладагент попадает в специальный испаритель, где после снижения давления начинает потихоньку кипеть и переходит уже в газообразное состояние. Всё тепло из воздуха забирает фреон, который находится в испарителе.
- В завершении цикла хладагент направляется в компрессор, где все этапы повторяются.
Специалисты отмечают тот факт, что абсолютно все холодильные цикли состоят всего из двух областей — с высоким и низким уровнем давления. Благодаря существующей разнице происходит своеобразное преобразование фреона, а также его длительная транспортировка по рабочей системе. Чем выше будет уровень давления, тем больше итоговая температура кипения.
Признаки утечки фреона
Хладагент фреон в кондиционерах подвержен утечке в процессе эксплуатации. В течение года использования количество фреона уменьшается на 4–7% естественным образом. Однако при неисправной работе кондиционера или повреждениях внутреннего блока, утечка может произойти и в новом устройстве
Её важно определить на начальном этапе и вовремя дозаправить устройство хладагентом
Основные признаки утечки фреона:
- Плохое охлаждение помещения.
- Появление инея на деталях внутреннего и внешнего блока.
- Подтеки масла под кранами.
- Повышенный шум и вибрации устройства при работе.
- Появление неприятного запаха при работе кондиционера.
Если утечка произошла в результате длительного использования, работоспособность кондиционера можно восстановить, заправив его хладагентом. При повреждении деталей и фреоновых трубок, по которым движется цикл, потребуется не только дозаправка, но и вмешательство специалистов по ремонту охладителей.
Диагностика и дозаправка
Ford Focus Hatchback ,, синий ,, Бортжурнал антибактериальная обработка кондиционера Определить утечки и сколько фреона в кондиционере осталось может специалист с помощью специального оборудования. Основным показателем количества газа в системе является его давление. Проверяют давление при помощи манометрической станции.
Как правило, такую проверку осуществляют в теплое время года со стороны всасывания, т.е по синему манометру. Шланг от прибора подключается к сервисному вентилю, расположенному на стороне всасывания, и запускается кондиционер. Через 10-15 минут на манометре будут корректные показания.
Таблица давлений фреона в кондиционере для конкретной марки устройства находится на внешнем блоке климатической техники.
- Discharge side – это рабочее давление на стороне нагнетания.
- Suction side – это показатель рабочего давления на стороне всасывания.
Следует учесть, что показатели давления меняются в зависимости от температуры окружающего воздуха и температуры в помещении. Ниже представлены таблицы зависимости давления от температуры воздуха для наиболее востребованных в климатической технике газов.
Многие владельцы климатической техники задают вопрос, как определить какой фреон в кондиционере, когда и сколько его необходимо заправлять?
Для того чтобы узнать тип применяющегося газа следует внимательно посмотреть на заводскую маркировку, которая находится на внешнем блоке устройства.
В строке с надписью Refrigerant находится марка хладагента, использующаяся в конкретной модели климатической техники. В нашем случае это R22.
Заправку следует осуществлять при следующих признаках:
- Из внутреннего блока не поступает охлажденный воздух при работающем аппарате.
- На трубках появляется наледь.
Дозаправка сплит-системы также потребуется при переустановке климатической техники и после ремонта компрессорного блока.
Определенных норм заправки бытовых сплит-систем не существует. Специалист ориентируется по показаниям манометрической станции, весов и на основании собственного опыта. Именно поэтому для заправки климатической техники необходимо приглашать только квалифицированных специалистов, которые дают гарантию на выполнение своих работ.
Многие спрашивают: сколько стоит заправка кондиционера фреоном. Стоимость заправки кондиционера редко бывает фиксированной. Цена включает в себя стоимость работ плюс стоимость хладагента. Кроме этих факторов на ценообразование играет конкуренция и доброе имя компании.
Средняя стоимость заправки кондиционера в Москве:
- R22 заправка – 1500 руб. работа + стоимость газа, из расчета 300 руб.100 грамм газа.
- R410А заправка – 1500 руб. работа + стоимость газа, из расчета 500 руб. 100 грамм хладагента.
В самостоятельной заправке сплит-системы хладагентом нет ничего сложного и страшного. Достаточно иметь оборудование и некоторые знания. Но следует понимать, что в результате неправильной заправки сплит-система может выйти из строя. Стоимость услуг с гарантией качества значительно ниже цены нового кондиционера, поэтому работу по заправке (дозаправке) кондиционера лучше всего доверить профессионалам.
Классификация и номенклатура фреонов
В мире принято обозначать все хладоны буквой R (от английского refrigerant – хладагент) с цифрами, первоначально обозначавшими количество атомов того или иного вещества в молекуле. Международный стандарт ISO № 817-74 (его нормы дублированы в отечественном ГОСТ 29265-91) определяет правила маркировки хладонов так:
- первая цифра справа – это числа атомов фтора в соединении;
- вторая цифра справа – это число атомов водорода в соединении плюс единица;
- третья цифра справа – это число атомов углерода в соединении минус единица (для соединений метанового ряда ноль опускается);
- число атомов хлора в соединении находят вычитанием суммарного числа атомов фтора и водорода из общего числа атомов, которые могут соединяться с атомами углерода;
- для циклических производных в начале определяющего номера ставится буква C;
- в случае, когда на месте хлора находится бром, в конце определяющего номера ставится буква B и цифра, показывающая число атомов брома в молекуле.
Так, например, популярный когда-то R12 имеет два атома фтора, не содержит водорода (1-1 = 0), один атом углерода (0+1 = 1), а поскольку валентность углерода равна 4, и две связи заняты атомами фтора, остается два атома хлора. Таким образом, получаем химическую формулу R12 – CF 2 Cl 2.
По химическому составу и степени воздействия на озоновый слой хладоны классифицируются следующим образом:
| Группа | Класс соединений | Распространенные фреоны, входящие в группу | Воздействие на озоновый слой |
| A | Хлорфторуглероды (ХФУ, HFC) | R11, R12, R13, R111, R112, R113, R114, R115 | Вызывают серьезное истощение озонового слоя, применение запрещено Монреальским протоколом |
| Бромфторуглероды | R12B1, R12B2, R113B2, R13B2, R13B1, R21B1, R22B1, R114B2 | ||
| B | Гидрохлорфторуглероды (ГХФУ, HCFC) | R21, R22, R31, R121, R122, R123, R124, R131, R132, R133, R141, R142, R151, R221, R222, R223, R224, R225, R231, R232, R233 | Вызывают слабое истощение озонового слоя, применение ограничено Монреальским протоколом |
| C | Гидрофторуглероды (ГФУ, HFC) | R23, R32, R41, R125, R134, R143, R152, R161,R227, R236, R245, R254 | Озонобезопасные фреоны, не попадают под Монреальский протокол |
Однако экологические и химические свойства фреонов – не единственные их характеристики. Важны и их физические свойства: температура кипения, критические температура и давление и другие. Именно эти свойства определяют, подойдет хладагент для решения конкретной задачи или нет. В таблицу ниже сведены некоторые основные свойства популярных хладагентов, включая их «климатические» коэффициенты – озоноразрушающий потенциал (ОРП, ODP) и потенциал глобального потепления (ПГП, GWP). В основном в таблицу включены фреоны группы ГФУ (С), так как группы ХФУ и ГХФУ в скором времени будут выведены из обращения. Т кипения – температура кипения при атмосферном давлении, Т критическая – температура, выше которой жидкая фаза хладагента существовать не может. В столбце «горючесть» NF означает Non flammable, то есть негорючий, LF – low flammable, то есть слабогорючий.
| Фреон | Химическая формула | Tкипения,°C | Tкрит,°C | ОРП | ПГП | Горючесть |
| R12 | CF 2 Cl 2 | -29.74 | 112 | 0,9 | 8500 | NF |
| R22 | CHClF 2 | -40,85 | 96,1 | 0,055 | 1700 | NF |
| R123 | CHCl 2 CF 3 | -27,8 | 183,7 | 0,02 | 90 | NF |
| R134a | C 2 H 2 F 4 | –26,1 | 101,0 | — | 1430 | NF |
| R125 | C 2 HF 5 | –48,1 | 67,7 | — | 3200 | NF |
| R404A | (R134a+R125+R143a) | –47 | 72,1 | — | 3922 | NF |
| R410A | (R32+R125) | –51 | 72,5 | — | 2088 | NF |
| R407C | (R32+R125+R134a) | –44 | 87,3 | — | 1824 | NF |
| R245fa | C3H 3 F 5 | 15,1 | 157,6 | — | 930 | LF |
| RE347mcc | C 4 H 3 F 7 | 34,2 | ~200 | — | 368 | LF |
| R365mfc | C 4 H 5 F 5 | 40.11 | ~208 | — | <1500 | LF |
| R32 | CH 2 F 2 | –51,7 | 78,1 | — | 675 | LF (A2L) |
| R161 | C 2 H 5 F | –37,1 | 102,2 | — | 12 | LF (A2L) |
| R152a | C 2 H 4 F 2 | –24,0 | 113,3 | — | 140 | LF (A2L) |
| R1234yf | C 3 H 2 F 4 | –29,45 | 95,65 | — | 4 | LF |
| R507 | (R125+R143a) | –47 | 71 | — | 3900 | NF |
| R508A | (R23+R116) | –86 | 13 | — | 12000 | NF |
| R404a | (R125+R143a+R134a) | -46.6 | 72,1 | — | 3922 | NF |
| R410a | (R32+R125) | -51.6 | 70,2 | — | 1890 | NF |
Зачем и можно ли менять R134a на R600a?
Со временем производительность холодильного оборудования на R134a падает. Это связано в основном с изношенностью компонентов системы. Многие холодильщики предлагают менять фреон на R600a.
Есть мнение, что после этого быстро выходит из строя компрессор. Но… давайте разберемся. Если холодильник начал плохо охлаждать, то велика вероятность что компрессор сильно изношен. Использование R600a улучшит хладопроизводительность. Но компрессор со временем сломается, но по причине износа, а не из-за перехода на новый фреон.
Еще один аргумент в пользу замены – шум. В системах под фреон R134a ставят более мощные насосы, чем на оборудование под R600a. Соответственно, уровень шума у них выше. после замены насос не так интенсивно работает, техника, соответственно, работает тише.
Стандартная тара для фреона R600a, нетто — 13,6 кг.
Область I — подача жидкого фреона.
Область I условно лежит на 2 бара выше линии конденсации фреона. Именно эти условия на всасывании зачастую требуют производители насосов высокого давления.
В этой области могут работать как жидкостные насосы, так и дожимные компрессоры и насос-компрессоры Haskel.
Наиболее эффективна работа жидкостых насосов, так как фреон в процессе перекачки насосом не претерпевает фазовых переходов а находится строго в жидкой фазе — в противном случае насос качать не будет.
Дожимные компрессоры и насос-компрессоры на цикле всасывания стремятся перевести жидкость в газовую фазу, на цикле нагнетания — переводят обратно в жидкую фазу. В результате компрессоры подают мультифазную среду, что значительно снижает эффективность.
Воздействие на окружающую среду
Влияние на озоновый слой
Основная статья: Озоновый слой
Считалось, что одной из причин уменьшения озона в стратосфере и образование озоновых дыр является производство и применение хлор- и бромсодержащих фреонов. Попадая после использования в атмосферу, они разлагаются под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца. Высвободившиеся компоненты активно взаимодействуют с озоном в галогеновом цикле распада атмосферного озона.
Подписание и ратификация странами ООН Монреальского протокола привело к уменьшению производства озоноразрушающих фреонов.
В связи с пагубным влиянием озоноразрушающего фреона R-22, его использования год от года сокращается в США и Европе, где с 2010 года официально запрещено применять этот фреон. В России c 2011 года прекращен импорт холодильного оборудования, в том числе кондиционеров промышленного и полу-промышленного класса, однако сам фреон пока производится в стране.. На замену фреону R-22 должен прийти фреон R-410A, а также ретрофиты R-407C, R-422D.
Парниковый эффект
Основная статья: Парниковые газы
Парниковая активность (англ. GWP — ПГП) фреонов в зависимости от марки варьирует в пределах от 1300 до 8500 раз выше чем у углекислого газа при одинаковых объёмах (при этом надо учитывать, что применяемые людьми объёмы фреонов ничтожны по сравнению с объёмами углекислого газа, попадающими в атмосферу из Мирового океана). Основным источником фреонов являются холодильные установки и аэрозоли.[неавторитетный источник?
Как проверить остаток фреона в сплит-системе
Определить недостаток или избыток хладона в контуре сплит-системы можно по величине перегрева газа, идущего из испарителя в компрессор. Разъясним данное понятие:
- испарившийся во внутреннем теплообменнике хладагент движется по трубке низкого давления в компрессор;
- по дороге пар успевает дополнительно нагреться на 5—8 °С (если количество фреона соответствует норме);
- разница между температурой кипения жидкости и реальной температурой газа на всасывающем патрубке компрессора называется перегревом.
Расположение сервисных портов сплит-системы и подключение манометрической станции
Для работы вам понадобится манометрическая станция с присоединительными шлангами и контактный термометр (также подойдет электронный пирометр). Диагностируем остаток фреона согласно следующей инструкции:
- Узнайте тип используемого в кондиционере хладона по шильдику, закрепленному на внешнем модуле.
- Синий шланг, ведущий к манометру низкого давления (сокращенно — НД), находящийся слева на коллекторе, подключите к сервисному порту газовой магистрали, как сделано выше на фото. Она отличается большим диаметром.
- Включите сплит-систему на охлаждение при максимальном режиме работы вентилятора. Откройте левый кран манометрической станции.
- Снимайте показания только после запуска компрессора. Звук работающего агрегата хорошо слышится из внешнего блока.
- Узнайте температуру кипения вашей марки фреона при измеренном давлении, ориентируясь по таблице.
- С помощью термометра измерьте реальный нагрев газовой трубки на всасывающей стороне. Рассчитайте разницу между этой температурой и табличным значением точки кипения.
- Переходите к анализу результата.
С помощью термометра определяется нагрев газового патрубка большого диаметра, приходящего от внутреннего блока к компрессору
Разберем пример, отображенный на фото. Стрелка показывает 5.4 Бар, что соответствует точке кипения фреона R22 +8 °С. Измеряем температуру всасывающего патрубка и получаем, например, +14 градусов, величина перегрева составит 14 — 8 = 6 градусов. Допустимый диапазон для всех типов воздушных кондиционеров, включая автомобильные, составляет 5—8 °С, значит, количество хладона в норме.
Признаки нехватки фреона в сплит-системе
Если в результате измерений вы получили перегрев пара более 8 градусов, налицо недостаток фреона в контуре сплит-системе. Что происходит в кондиционере:
- Жидкость закипает в первой секции испарителя и переходит в газообразное состояние. Пар, пройдя сквозь трубки теплообменника и участок магистрали до компрессора, успевает сильно нагреться.
- Постоянно всасывая горячий газ, компрессорный агрегат плохо охлаждается и начинает перегреваться, сокращается ресурс механизма.
- Производительность по холоду заметно снижается. 1 кг хладона в среднем способен поглотить и перенести 50 Вт теплоты – чем меньше расход фреона в элементах контура, тем слабее охлаждается воздух.
При утечке хладона на стыках появляются следы масла, не заметные на первый взгляд
Недостаток хладагента сопровождается другими побочными признаками:
- по команде датчиков сплит-система часто отключается и показывает ошибку;
- компрессор долго работает в максимальном режиме;
- трубки и сервисные порты покрываются инеем, в запущенных случаях на ребрах испарителя нарастает снежная «шуба».
Идентичные симптомы проявляются на кондиционерах авто, поскольку они функционируют по аналогичному принципу.
Переизбыток и другие неполадки в сплит-системе
Величина перегрева оказалась меньше 5 градусов? Значит, в системе циркулирует слишком много жидкости. Часть вещества не успевает испариться в теплообменнике внутреннего блока, отдельные капли могут попадать в компрессор, а это чревато крупной поломкой.
Если вы уверены в собственных силах, попытайтесь удалить часть фреона самостоятельно. По манометру на коллекторе или по таблице определите, какое давление должно быть в кондиционере при нормальном перегреве +7 °С и аккуратно стравите малую порцию газа.
Аномально высокий либо слабый перегрев возникает не только из-за хладагента, но и различных неисправностей:
- засорена капиллярная трубка дроссельного клапана;
- неполадки компрессора или осушителя;
- неисправен четырехходовой соленоидный клапан, обращающий цикл в другую сторону (режимы охлаждение / обогрев).
Диагностику и устранение неполадок автокондиционера лучше доверить мастеру станции техобслуживания
Указанные проблемы решаются одним способом – вызовом мастера, несведущий пользователь просто не сможет их диагностировать. Если манипуляции с хладоном не дали результата, звоните в сервисную службу.
Краткая характеристика химической активности
Для начала стоит указать, что углеводные цепи в маслах из минералов достаточно длинные и обладают химической инертностью. Есть также и полностью синтетические масла, которые относятся к многофункциональным видам. Специалисты специально делают их химически активными в случае взаимодействия с жидкостями, различными веществами. Это достаточно проблематично. Обладает масло для 134 фреона некоторыми металлами, которые в целом делают эту жидкость насыщенной, являются катализаторами. Когда масло для фреона р12 разлагается, то специалисты получают полный распад водорода, кислот, углеводов, смолы и т. д. Из-за этого могут появиться серьезные проблемы, как минимум могут образоваться газы в конденсаторах или загрязниться испарители.
Помимо этого, стоит отметить, что хладагент успешно может работать в паре даже с маслом, которое было выбрано неправильно. Например, аммиак может давать активную реакцию на масло под фреон 134 с синтетическими свойствами. Также он взаимодействует с многоатомными спиртами
Важно сказать, что фреон r134a масло нестабилен во время контакта с минералами или хлоркой, которые вполне вероятно могут быть в масле, если до этого использовался хладагент R12
Если у нерастворимого масла плотность меньше, чем у хладагента, то оно будет полностью на поверхности и сможет оттуда сливаться.
