Применение хладагентов

Как известно, универсальных хладагентов нет, поэтому выбирают тот, который в наибольшей степени соответствует требованиям эксплуатации. В большинстве случаев предпочтение отдают хладагентам с минимальными значениями t _о.н, p _к, Δ p, pi, l _из, l _из/ v _вс, k и максимальными значениями v _вс, р _к, q _v, c _р/ r _о.

В настоящее время предлагается много новых озонобезопасных хладагентов, но достаточно полных данных по их свойствам нет. А практическое применение сейчас нашли следующие хладагенты: R22, R134а, R404A, R507, R717 в промышленных холодильных установках; R22, R134a, R290, R404A, R507, R744 в торговых холодильных установках; R22, R134а, R717, R744 в тепловых насосах; R22, R134a, R744 в системах кондиционирования воздуха; R22, R134a, R404A, R410A в

транспортных холодильных установках; R 134a, R290, R600a в бытовых холодильных установках.

R22 - это безопасный и универсальный хладагент, используемый во всех видах холодильных установок и в компрессорах любого типа в диапазоне температур -70 < t _о < 10°С при t _к < 35°С. Он имеет молекулярную массу Μ = 86,47 кг/кмоль, нормальную температуру t _о.н = -40,9°С, входит в состав всех ретрофитных смесей. Но вследствие высокой озоноактивности ODP = 0,055 и GWP = 1700 его выпуск должен быть прекращен к 2030 г.

R134a - это озонобезопасный хладагент с ODP = 0 и GWP = 420, не токсичный и не огнеопасный, заменяющий R12 и R22 в некоторых областях, но уступающий им по энергетическим и объемным характеристикам, эксплуатационным показателям. Он имеет массу Μ = 102,03 кг/кмоль, температуру t _о.н= - 26,1°С и r _о = 198,4 кДж/кг, входит в состав многокомпанентных хладагентов.

R407C - это трехкомпонентная смесь R32/R125/R134a (23/25/52) - новый озонобезопасный хладагент с ODP = 0 и GWP = 1600, нетоксичный, неогнеопасный, заменяющий R22 в диапазоне температур -30 < t < 20°С. Он имеет массу Μ = 88,83 кг/кмоль, температуру t _о.н = -44°С и температурную разность Δ t _р = 0,72 К (разность между начальной и конечной температурами фазового перехода при постоянном давлении). Этот хладагент - наилучший из существующих альтернатив R22. Он может использоваться в существующих холодильных установках без существенного их изменения.

R32 - новый озонобезопасный хладагент ODP = 0 и GWP = 580, нетоксичен, пожароопасен. Он имеет массу Μ = 52,02 кг/кмоль, температуру t _о.н = -51,7°С и r _о = 391,5 кДж/кг и обладает высокими энергетическими показателями. Но ввиду своей пожароопасности используется как компонент в смесях, альтернативных R22 и R502.

R125 - озонобезопасный хладагент, имеющий ODP = 0, GWP = 3200, массу Μ = 120,02, температуру t _о.н = -48,6°С и r _о = 158 кДж/кг, нетоксичен, непожароопасен. Он применяется как компонент в смесях, альтернативных R22 и R502.

R410А - это двухкомпонентная почти азеотропная смесь R32/R125 (50/50) - хладагент, имеющий ODP = О, GWP = 1900, массу Μ = 86,02 кг/кмоль, температуру t _о.н = -52,7°С, температурную разность Δ t _р = 0,1 К и r _о = 256 кДж/кг. Он нетоксичный, неогнеопасный, имеет высокие энергетические показатели, а при t _о > - 10°С и t _к > 35°С по эффективности не уступает R22 R502.

R507 - это азеотропная двухкомпонентная смесь R125/R143a (50/50) - хладагент, имеющий ODP = О, GWP = 3800, массу

Μ = 102,03 кг/кмоль, температуру t _о.н = -46,7°С и r _о = 196 кДж/кг, нетоксичен, непожароопасен.

Он близок к R502 по энергетическим характеристикам.

R143a - это новый хладагент, имеющий ODP = О, GWP = 4400, массу Μ = 84,04 кг/кмоль, t _о.н = -47,4°С и r _о = 236,6 кДж/кг, нетоксичен, пожароопасен. Его энергетические характеристики характеристики ниже, чем у R22, но близки к R502. Он входит в состав многокомпонентных смесей, которые могут заменить R22 и R502.

R717 - это природное вещество аммиак, имеющее ODP = О, GWP = О, Μ = 17,03 кг/кмоль, температуру t _о.н = -33,5°С и r _о = 1369,7 кДж/кг, токсичное, пожароопасное. R717 наиболее эффективный хладагент для промышленных холодильных установок в диапазоне температур -50 < t _о < 10°С при t _к < 55°С. С появлением смазочных материалов (например на основе полиальфагликолей), растворимых в аммиаке, стали применяться аммиачные торговые холодильные установки.

R290 - это природное вещество пропан, имеющее ODP = О, GWP = 3, массу Μ = 44,09 кг/кмоль, температуру t _о.н = -42,1°С и r _о = 231,2 кДж/кг, нетоксиченое, пожароопасное. R290 обладает высокой эффективностью в диапазоне температур -40 < t < 10°С. Но вследствие пожароопасности применяется в торговых и бытовых холодильных установках и бытовых кондиционерах, где в систему заправляется небольшая масса хладагента, ограниченная условием - не более 0,043 кг на 1 м³.

R744 - это природное вещество диоксид углерода, характеризующийся ODP = О, GWP = 1, массу Μ = 44,01 кг/кмоль, температурой сублимации t _суб = -78,5°С и r _суб = 570,9 кДж/кг, нетоксичное, непожароопасное. R744 считается перспективным для холодильных установок промышленных, торговых и тепловых насосов, которые укомплектованы оборудованием с рабочим давлением свыше 4 МПа.