Какие бывают виды хладагентов в холодильных машинах

Эволюция холода: хладагенты в современных холодильниках

Хладагент — это рабочее вещество холодильной машины, которое при кипении и в процессе испарения отнимает тепло от охлаждаемого объекта, а затем после конденсации передаёт его окружающей среде.

Современные холодильники в основном компрессионные и, как следует из названия, имеют компрессор (а некоторые модели даже два). Кроме этого, конструкция предусматривает испаритель. Меж ними циркулирует хладагент. Сначала сжатый компрессором хладагент, находясь в газообразном состоянии, поступает в конденсатор — длинную зигзагообразную трубку. Там он превращается в жидкость и отдаёт тепло окружающей среде. Через специальный регулирующий вентиль жидкий хладагент поступает в испаритель, который находится внутри теплоизолированной морозильной или холодильной камеры. Там давление падает, он начинает кипеть, испаряется, снова превращаясь в газ, отбирая при этом тепло у окружающего воздуха. Камера холодильника охлаждается. Испарившийся хладагент опять сжимается компрессором и попадает в конденсатор. И так цикл повторяется снова и снова. Этот принцип охлаждения используется в большинстве холодильников уже десятки лет.

1 — компрессор; 2 — нагнетательный трубопровод; 3 — конденсатор; 4 — фильтр-осушитель; 5 — капиллярная трубка; 6 — испаритель холодильной камеры; 7 — испаритель морозильной камеры; 8 — всасывающий трубопровод» src=»http://pics.rbc.ru/img/cnews/2008/02/15/1.jpg»>

Схема компрессионного холодильника:
1 — компрессор; 2 — нагнетательный трубопровод; 3 — конденсатор; 4 — фильтр-осушитель; 5 — капиллярная трубка; 6 — испаритель холодильной камеры; 7 — испаритель морозильной камеры; 8 — всасывающий трубопровод

Однако есть и другой тип холодильников, пусть и менее популярный сегодня, — абсорбционные. Циркуляция рабочих веществ: абсорбента (воды) и хладагента (как правило, аммиака), имеющих разную температуру кипения при атмосферном давлении, осуществляется посредством абсорбции. Аммиак поглощается водой, получившаяся смесь подогревается с помощью электрического или газового нагревателя. При этом происходит выпаривание аммиака, который, испаряясь, потребляет теплоту камеры холодильника, то есть способствует её охлаждению. Абсорбционные холодильники в основном маленькие, однокамерные. Яркий пример такой техники — великолукские холодильники «Морозко».

Схема устройства абсорбционного холодильника

Как всё начиналось

Серийное производство холодильников в начале XX века активнее всего развивалось в США. Практически во всех машинах того времени в качестве хладагента использовались аммиак, различные эфиры и некоторые другие весьма токсичные и опасные для человека вещества. поломок таких агрегатов и контакта людей, в частности, с аммиаком высокой концентрации нередки были даже смертельные случаи. Поэтому учёные стали искать другие вещества, которые можно использовать в качестве хладагентов. Так появились фреоны.

Один из первых серийных американских холодильников — Frigidaire

Воцарение фреонов

Скрытая угроза

Всё шло прекрасно: и производители, и потребители были довольны. К 1976 году объём производства того же достиг почти 340 тысяч тонн. Определённая часть из этого количества предназначалась как раз для холодильных систем, систем охлаждения воздуха, баночек с аэрозолями Но годы прошлого века стали началом «тяжелых времён» для уже привычных фреонов. Ученые, исследовавшие причины нарушения озонового слоя Земли, пришли к выводу, что многие фреоны наносят ему ощутимый вред. Также оказалось, что фреоны участвуют в возникновении парникового эффекта, потому что задерживают инфракрасное излучение, которое испускает земная поверхность, а следовательно, способствуют глобальному потеплению.

Озоновый слой планеты всё ещё под угрозой, хотя за 20 лет, прошедших с подписания монреальского протокола, есть ощутимые позитивные изменения. Фото сделано спутником NASA

Альтернатива фреонам

Однако и сегодня постоянно ведутся исследования, учёные пытаются синтезировать новые, максимально экологичные, более качественные по своим свойствам хладагенты. Разработкой альтернативных хладагентов озабочены многие государства, вкладывающие значительные финансовые средства в соответствующие исследования. По оценкам специалистов, за последние шесть лет на синтез новых хладагентов было потрачено свыше 2,4 миллиардов долларов.

Синтезированы хладагенты из пропана (R290), этилена (R1150), пропилена (R1270), изобутана (R600a). Производство холодильников, работающих на изобутане, освоили многие производители, причём не только в Европе или в Америке, но и на просторах бывшего СССР. Например, белорусская фирма Atlant предлагает покупателям модель за 15000 рублей, да и остальные свои модели этот производитель «перевёл» на безопасный изобутан.

Примеры моделей с хладагентом R600A:

Объём: 354 литра
Стоимость: 15000 рублей
Объём: 369 литров
Стоимость: 28000 рублей
Объём: 348 литров
Стоимость: 22000 рублей

Фирмой Du Pont был разработан ряд новых смесей хладогентов, известных под марками SUVA MP, SUVA МР39 (R401A), SUVA MP52 (R401C) и некоторые другие.

Увы, пока говорить о идеальном по своим характеристикам хладагенте рано. Сегодня главное то, что удалось разработать хладагенты безопасные для человека и окружающей среды. Именно они и используются в бытовых холодильниках и кондиционерах. Ну, а дальнейшее их совершенствование — дело времени.

Источник

Назначение хладагента, его свойства и способы работы с ним

Процесс охлаждения в холодильных установках происходит в результате кипения фреона — газообразного вещества, который выполняет функцию хладагента (теплообменника). Этот материал не только является основным функциональным элементом, но и выполняет роль смазочного состава для компрессора устройства.

Температура кипения фреона напрямую зависит от давления окружающей среды. Чтобы в холодильнике или кондиционере сохранялся цикл конденсации и испарения вещества, нужно поддерживать в системе установленный уровень давления.

В холодильных установках применяются разные виды фреона, имеющие свой химический состав и особенности. Чаще всего применяются хладагенты следующих типов:

Температура кипения у хладагентов различается, её можно определить по специальным техническим таблицам. Для заправки того или иного холодильного устройства, нужно учитывать тип фреона, который оно использует в работе. При необходимости, фреон можно заменять хладагентом со сходными показателями давления и температурой кипения.

Схема холодильного цикла

Охлаждение воздуха в кондиционере и другом холодильном оборудовании обеспечивается циркуляцией, кипением и конденсацией фреона в замкнутой системе. Кипение происходит при низком давлении и температуре, а конденсация при высоком давлении и температуре.

Такой способ работы называется холодильным циклом компрессионного типа, так как для движения хладагента и повышения давления в системе используется компрессор. Рассмотрим схему компрессионного цикла поэтапно:

Все холодильные циклы состоят из двух областей — с низким и высоким уровнем давления. За счёт разницы давления происходит преобразование фреона и его движение по системе. При этом чем выше уровень давления, тем выше температура кипения.

Компрессионный цикл охлаждения используется при работе многих холодильных систем. Хотя кондиционеры и холодильники различаются по конструкции и назначению, они работают по единственному принципу.

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:

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.

Способы заправки кондиционера

Заправку кондиционеров фреоном рекомендуют производить не реже, чем раз в 1.5-2 года. За это время происходит естественная утечка значительной части хладагента, которую необходимо восполнить. Эксплуатация охладителей без дозаправки в течение 2 лет и более может привести к поломке устройства из-за перегрева и износа деталей, а также утечки масла.

Дозаправкой устройств кондиционирования занимаются специализированные службы. Однако если есть необходимые инструменты, эту процедуру можно провести самостоятельно.

Как правило, кондиционер не требует полной заправки, а нуждается лишь в восполнении того количества хладагента, которое испарилось в результате утечки. Поэтому важнейшим этапом работ является определение уровня утечки вещества.

Новичок может сделать эту процедуру двумя способами:

Заправка кондиционера: алгоритм действий

Перед тем как заправить систему кондиционирования фреоном, нужно подобрать необходимые инструменты и материалы. Для этого потребуется манометр, баллон с фреоном, вакуумный насос, а также весы, по которым будет определяться объем хладагента в кондиционере.

Алгоритм действий при заправке кондиционера:

Сравнительная таблица хладагентов

Ранее при производстве холодильных установок использовали аммиак, как хладагент. Однако это вещество губительно влияет на экологию и разрушает озоновый слой, а в больших количествах может создавать проблемы со здоровьем у людей. Поэтому учёные и производители начали разрабатывать другие виды охлаждающих веществ.

Современные виды хладагентов безопасны для экологии и людей. Они представляют собой различные типы фреонов. Фреон — это вещество, которое содержит фтор и насыщенные углеводороды, отвечающее за теплообмен. На сегодняшний день существует более сорока видов таких веществ.

Фреоны активно используются в бытовых и промышленных приборах, работающих на охлаждение воздуха и жидкостей:

Таблица свойств позволяет выбрать оптимальный вид хладагента. Она отражает основные свойства фреонов: температуру кипения, теплоту парообразования, плотность.

При заправке кондиционера могут понадобиться и сравнительные таблицы фреонов. Они определяют вещества, которыми можно заменить тот или иной хладагент, если его не удалось найти в продаже. Ниже представлена упрощённая версия такой таблицы с наиболее распространёнными типами охладителей.

Источник

Как работает холодильное оборудование?

Содержание

Содержание

Вы никогда не задумывались, почему в холодильнике — холодно, и что общего у морозильного шкафа и кондиционера? В этом материале разбираемся, как работает холодильное оборудование.

Замечали, что, когда вы выходите из душа, вам всегда прохладно? Дело в том, что влага при испарении поглощает тепло. А при конденсации, наоборот, тепло выделяется. На этих явлениях и основан принцип действия паровых компрессорных холодильных машин– в них по замкнутому кругу двигается специальная жидкость (хладагент). Хладагент испаряется в испарителе и конденсируется в конденсаторе. При этом испаритель охлаждается, а конденсатор греется.

Чтобы хладагент испарялся и конденсировался в нужных местах, в холодильном контуре должны присутствовать еще два элемента – компрессор и дросселирующее устройство.

Компрессор сжимает газообразный хладагент в конденсаторе, где он под действием высокого давления переходит в жидкую форму, выделяя тепло. А дросселирующее устройство (капиллярная трубка или терморегулирующий вентиль) затрудняет движение хладагента и поддерживает высокое давление в конденсаторе. После дросселя давление в контуре намного ниже, и попавший туда хладагент начинает испаряться внутри испарителя, поглощая тепло. Далее он, уже в газообразном виде, снова попадает в компрессор, и цикл повторяется.

Многие холодильные установки комплектуются дополнительными элементами.

Фильтр-осушитель устанавливается перед дросселирующим устройством. Его задачей является извлечение из хладагента воды и механических частиц. При его отсутствии капилляр может засориться или замерзнуть.

Терморегулятор (термостат) выключает компрессор при достижении необходимой температуры.

Ресивер повышает эффективность холодильной установки. Без терморегулирущего вентиля (с капиллярной трубкой) скорость выработки холода является постоянной. И, если она будет слишком большой, компрессор будет часто включаться–выключаться, а если слишком маленькой — охлаждение будет идти слишком долго. Использование ТРВ позволяет изменять скорость охлаждения в больших пределах, но требует наличия ресивера для компенсирования колебаний расхода хладагента.

Различные датчики температуры и давления, управляемые электроникой регуляторы давления и клапаны используются для повышения эффективности устройства и поддержания специфических режимов работы.

Из холода в жар

Чаще всего холодильная машина используется именно для охлаждения — испаритель расположен в охлаждаемом объеме, а конденсатор вынесен в окружающую среду. Так работают кондиционеры, холодильники и морозильники. Но холодильный контур не только поглощает тепло на испарителе, но и выделяет его на конденсаторе. Нельзя ли использовать холодильную машину «наоборот» — для обогрева, расположив конденсатор в обогреваемом помещении, а испаритель вынеся наружу?

Еще как можно. Холодильная машина использует электроэнергию не для непосредственного нагрева (как ТЭН), а для переноса тепла, поэтому эффективность ее выше, чем у обычного электронагревателя. Многие современные кондиционеры могут работать «наоборот», используя теплообменник внутреннего блока как конденсатор, а теплообменник внешнего блока – как испаритель. В таком режиме на 1 кВт потребленной мощности кондиционер может произвести 2–6 кВт тепла. Греть комнату кондиционером может быть значительно выгоднее, чем электрообогревателем!

В местах с более холодным климатом в последнее время все большую популярность получают тепловые насосы – паровые компрессорные холодильные машины, у которых испаритель помещен под землю на глубину, большую глубины промерзания. Поскольку там всегда сохраняется положительная температура, эффективность теплового насоса не зависит от времени года. Такие устройства намного экономичнее электрических обогревателей и могут использоваться для отопления жилища круглый год при любой температуре. К сожалению, высокая стоимость тепловых насосов пока препятствует их популярности.

Виды компрессоров

Поршневые компрессоры устанавливаются в основном в холодильниках и морозильниках. В большинстве моделей поршень приводится в движение обычным электродвигателем, двигающим поршень через шатунно-кривошипный, кулачковый или кулисный механизм.

Существуют также электромагнитные (линейные) поршневые компрессоры. В них цилиндр расположен внутри катушки, создающей электромагнитное поле, которое приводит в движение поршень.

Поршневые компрессоры способны создавать высокое давление, обеспечивая большой перепад температур на испарителе и конденсаторе. Кроме того, обычный поршневой компрессор имеет достаточно простую конструкцию, не требующую высокой точности изготовления деталей, соответственно стоят они недорого. Однако недостатков у поршневых компрессоров тоже хватает:

Поэтому поршневой компрессор можно повторно запускать только через несколько минут после остановки, когда давление в системе выровняется. Защитой от повторного пуска снабжены далеко не все модели, поэтому холодильное оборудование рекомендуется подключать через реле времени с задержкой включения в 5–10 минут.

Ротационные компрессоры (иногда называемые роторными) создают давление за счет изменяющегося зазора между вращающимся ротором и корпусом компрессора.

Существуют различные модификации этого вида компрессоров — с эксцентричным ротором, с подвижными лепестками, с качающимся ротором, спиральный и т. п.

Все они обладают небольшими габаритами, низким уровнем шума и увеличенным ресурсом за счет снижения количества подвижных деталей. К недостаткам этого вида можно отнести сложность изготовления (ротор и корпус должны быть изготовлены с высокой точностью) и низкое максимальное давление. Такие компрессоры чаще используются в климатической технике, для которой не требуется создавать очень низкую температуру.

Ротационными и поршневыми список компрессоров не исчерпывается — существуют еще центробежные, винтовые, кулачковые и другие. Но в бытовой технике они используются реже.

Вне зависимости от вида компрессор может быть неинверторным (стандартным) или инверторным. У обычных компрессоров скорость вращения двигателя постоянна, для поддержания заданной температуры он периодически включается и выключается. В инверторных компрессорах двигатель подключен через частотный преобразователь (инвертор), с помощью изменения частоты напряжения меняющий скорость вращения электродвигателя. Такой компрессор поддерживает заданную температуру выставлением нужной скорости вращения. Инверторные компрессоры дороже, но экономичнее, эффективнее и имеют больший ресурс.

Типы хладагентов

Чем ниже температура кипения хладагента, тем более низкую температуру можно получить на испарителе холодильной машины. Однако, понизить температуру в морозильнике, просто поменяв фреон на более «холодный», скорее всего, не выйдет — хладагенты с низкой температурой кипения требуют большего давления для конденсации. Компрессор, рассчитанный на фреон с высокой температурой кипения, просто не сможет создать такое давление. Поэтому при замене хладагента следует придерживаться рекомендаций из инструкции, и не заправлять хладагент с характеристиками, сильно отличающимися от рекомендованных.

В бытовых устройствах чаще всего используются следующие хладагенты:

Фреон R22 (хладон 22, хлордифторметан) до недавних пор часто использовался в холодильных и морозильных установках. Обладает достаточно низкой температурой кипения (-40,8°С), при утечке возможна дозаправка системы. Однако из-за вреда, наносимого окружающей среде (разрушение озонового слоя) R22 в последнее время используется редко, а во многих странах вообще запрещен.

R600a (изобутан) все чаще используется в холодильной технике вместо менее экологичного R134. Его преимуществами являются низкое давление конденсации и высокая удельная теплота парообразования – холодильники, использующие этот фреон, дешевле и экономичнее. Однако из-за высокой температуры кипения (-12°С) заправленную им технику нельзя использовать на улице при отрицательных температурах.

Следует также помнить о том, что каждый тип фреона требует использования определенного вида масла для смазки деталей компрессора. Обычно тип (а иногда и марка масла) приводятся в сопроводительной документации к фреону. Использование других масел может привести к поломке компрессора.

Как видно, ничего сложного в холодильной технике нет, а понимание принципов ее работы может значительно продлить жизнь технике, позволить сэкономить на электроэнергии и уберечь от неправильных действий, могущих привести к поломке прибора.

Источник

Какой хладагент используется в холодильниках

Что такое хладагент в кондиционере, самые распространенные фреоны

Хладагент в современных холодильных установках, это газ с помощью которого современная система переносит тепло или холод из одного места в другое. Как вода в системе отопления, но с другими физическими свойствами. В сплит системах этот газ постоянно переходит из жидкой в газообразную форму циркулируя в системе.

Главным свойством фреона является возможность быстро кипеть, испарятся даже при очень низких температурах. Ведь все мы знаем еще из уроков физики в школе что при испарении газа он охлаждается. Это связано с тем что молекулы покидающие жидкость при испарении, забирают часть энергии с собой, тем самым понижая температуру оставшийся жидкости.

Чем лучше испаряется газ находящийся в жидкой форме, тем лучше происходит охлаждение. Сплит системы с которыми в основном всем приходится сталкиваться это и есть кондиционеры. Они состоят из двух блоков один из которых ставится в помещении, а другой на улице на фасаде, крыше или другом доступном для установке месте.

Внутри контура сплит системы циркулирует газ-фреон.

В современных холодильных установках используют несколько видов фреонов: самые распространенные хладагенты из них R22, R410A, R407C, R134A. Рассмотрим каждый из них.

Большинство хладагентов в кондиционерах или холодильных установках это уже готовое химическое вещество с заданными характеристика. Смешивать их нельзя из-за разных химических, технических характеристик. Взаимодействие с разными материалами у всех разное. Рабочее давление тоже разное. Вот почему так важно знать на каком фреоне работает ваша система.

Информацию об этом можно всегда найти посмотрев наклейку на оборудовании.
Там будет указан тип фреона под словом refrigerant. А рядом вес в граммах его количество. Если этого нет, стоит посмотреть эту информацию в спецификации к оборудованию.

Часто клиенты задают вопрос, не опасен ли фреон из кондиционерах? Отвечаем:для человека пары современных фреонов не опасны.

В нашей компании Ветер ком мы занимаемся обслуживанием кондиционеров. В перечень работ входит так же заправка фреоном.

Классификация холодильных агентов

Для успешного выполнения функций хладагент должен удовлетворять набору требований, которые можно разделить на группы:

Практически невозможно найти хладагент, который бы удовлетворял всем требованиям, поэтому при проектировании систем холодоснабжения вещество выбирается под конкретные условия работы холодильного агрегата.

Синтетические хладагенты

Фреоны (хладоны) – техническое название группы химических соединений на основе метана или этана. Эти безвредные для здоровья человека газы не имеют цвета и запаха, плохо растворимы в воде, невзрывоопасны и негорючи, что делает их идеальными хладагентами.

Неудивительно, что с изобретением первого фреона в 1928 году началось бурное развитие холодильной промышленности и сферы кондиционирования воздуха.

Вещества групп ХФУ (хлорфторуглероды) и ГХФУ (гидрофлорфторуглероды) заняли доминирующее положение в сфере промышленного и коммерческого холода, полностью вытеснив использовавшиеся до них «природные» хладагенты (в том числе аммиак).

Но как выяснилось позже, фреоны, не оказывая прямого вреда здоровью человека, вредят ему косвенно, уничтожая озоновый слой земли и содействуя всемирному потеплению. Ученые, которые выдвинули эту теорию, получили Нобелевскую премию, а опасные фреоны были запрещены Монреальскими протоколам и последующими международными нормами.

На данный момент фреоны классифицируют исходя из степени их экологической безопасности:

На данный момент насчитывается свыше 50 фреонов и смесей, которые применяются в холодильном оборудовании. Самым распространенным, который позиционируется как основная замена запрещенному R-12, является хладон R-134а: он используется в бытовых и промышленных холодильных системах, а также в системах кондиционирования воздуха.

Это бесцветный газ, который хоть и проигрывает в характеристиках R-12 и выше по цене, но безопасен для здоровья человека и окружающей среды. Однако при его использовании необходима проверка холодильной системы на утечку, т.к. при попадании воздуха могут образовываться горючие смеси.

Природные хладагенты

Такие естественные хладагенты, как аммиак, углеводороды (пропан и бутан), вода и диоксид углерода (СО2), которые до открытия фреонов были основными хладагентами в холодильной технике, после запрета опасных фреонов снова используются в промышленности.

Аммиак

Являясь экологически безопасным хладагентом, аммиак для человеческого здоровья опасен сильно. Также он огнеопасен, при некоторых условиях взрывоопасен, однако имеет высокую удельную холодопроизводительность и часто встречается в природе.

Аммиак широко используется при обеспечении холодом предприятий: аммиачные холодильные установки применяются в основных отраслях пищевой промышленности по всему миру, как рабочая жидкость он циркулирует в средних и крупных тепловых насосах, применяется в складах низкотемпературного хранения и для получения ледяной воды.

В менее мощных установках аммиак комбинируется с правильно выбранным хладоносителем, используется в каскадных циклах вместе с СО2 в полугерметичных и герметичных компрессорах, в жидкостных охладителях для кондиционирования воздуха.

Углеводороды

Углеводороды, обладая великолепными термодинамическими характеристиками, прекрасно подходят в качестве хладагентов, а схожесть с опасными фреонами R-12 и R-22 обеспечивает легкую переориентацию промышленных холодильных машин на работу с углеводородами.

Сейчас бутан успешно применяется в домашних холодильниках и небольших промышленных установках, а пропан широко используется в холодильной промышленности и холодильных транспортных установках. Но высокая горючесть и легковоспламенимость углеводородов обуславливает применение усиленных мер безопасности и разработку особых конструкций теплообменного оборудования.

Так размеры пропанового компрессора должны быть больше, чем при использовании в холодильной машине R-22 заданной производительности, а заправленный пропаном тепловой насос рекомендуется размещать в отдельном помещении.

Благодаря высоким термодинамическим свойствам вода является прекрасной рабочей жидкостью для высокотемпературных промышленных тепловых насосов. Она широко используется в открытых и полуоткрытых системах, но из-за низкой теплоемкости для ее использования в герметичных системах необходимо применение особо мощных турбокомпрессоров.

Однако в сравнении со среднетемпературной холодильной камерой, которая работает на R-134a, применение воды в холодильных агрегатах продемонстрировало большой потенциал экономии энергии (до 25%).

Поэтому сейчас в Европе ведутся работы над прототипами радиальных и осевых компрессоров, которые бы обеспечивали достаточную мощность охлаждения, работающего на воде холодильного оборудования.

Углекислый газ

Углекислый газ широко распространен в природе, очень дешев, нетоксичен, негорюч, безопасен для окружающей среды. В области субкритических температур системы с СО2 превосходят по эффективности оборудование на фреонах, а для работы со сверхкритическими температурами оборудование требует оптимизации.

Сейчас все большую популярность приобретают каскадные установки, в нижнем контуре которых циркулирует СО2, а в верхнем – аммиак; такие системы применяются для оборудования холодильных складов, супермаркетов, предприятий пищевой промышленности и других объектов.

Также предлагается использовать СО2 в тепловых насосах и бытовых холодильниках.

Также рекомендуем статьи:

СО2 как современный хладагент для промышленного холода

Классификация систем холодоснабжения

Очистка пластинчатых теплообменников

Хладагенты: основные виды и особенности

Все климатическое оборудование использует в своей работе различные хладагенты, которые могут иметь разные характеристики и подразделяться на несколько видов. Как правило, для этого применяются фреоны – вещества, которые образуются на основе этана СH3-CH3 и метана СН4.

Основные свойства фреонов

Метан, используемый в холодильной технике, имеет маркировку R-50, а этан получает марку R-70. Фреоны при этом получаются из этих двух элементов путем замещения атомов водорода на атомы хлора или фтора.

Так, фреон с маркировкой R-22 получают из метана, в котором один атом водорода замещается атомом хлора, а два атома водорода – атомами фтора. Такой фреон имеет формулу СНF2Cl и является самым популярным на рынке.

От фтора, хлора и водорода напрямую зависят физические характеристики хладагента: чем меньше атомов водорода, тем ниже горючесть фреона и тем выше его стабильность. Такое вещество может долго находиться в атмосфере и не разлагаться, нанося экологии непоправимый вред.

Если же во фреоне больше атомов хлора, хладагент становится более токсичным, увеличивая свою озоноразрушающую способность.

Последнее качество чрезвычайно опасно, ведь вред, который фреон наносит озоновому слою, может быть очень велик.

Он измеряется в величине озоноразрушающего потенциала вещества, и озонобезопасные хладагенты (марки R-134a, R-407C и R-410A) имеют нулевую величину, а вот у озоноразрушающих (марки R-110, R-10) она может достигать 13. За единицу в данном случае принимается озоноразрушающий потенциал вещества под маркировкой R-12, которое в последнее время используется часто. Альтернативой ему является фреон марки R-22, потенциал разрушения озона в котором равен 0,05.

При этом производители фреонов стараются их регулярно совершенствовать, и это связано именно с проблемами экологии.

Вещества, которые используются в кондиционерах и холодильниках, часто называют виновниками появления озоновых дыр, и хотя это не совсем справедливо, в 1987 году, согласно Монреальскому протоколу, их использование было ограничено.

В скором времени производители должны будут также отказаться от использования фреона R-22, на котором сегодня функционирует до 90% климатической техники. Во многих европейских странах кондиционеры, работающие на таком фреоне, уже не продаются – их продажи резко сократились в 2002-2004 гг.

Самые популярные марки

Наилучшими озонобезопасными хладагентами на сегодня считаются фреоны марок R-410A и R-407C. Основные характеристики этих хладагентов таковы:

В отличие от традиционных фреонов эти две марки хладагентов являются смесями веществ, поэтому их очень удобно эксплуатировать.

Фреон R-407C: достоинства и недостатки

В состав R-407C входят сразу три фреона – R-134a (его доля составляет 52%), R-125 (25%) и R-32 (23%). Каждый компонент дает хладагенту часть собственных свойств:

При этом такая смесь фреонов не является изотропной, и если произошла утечка хладагента, его фракции будут улетучиваться неравномерно, меняя оптимальный состав вещества. Это может создать серьезную проблему для пользователя, ведь если холодильный контур разгерметизируется, кондиционер нельзя будет просто дозаправить – придется сливать остатки хладагента и полностью заливать новый фреон.

Именно из-за этого недостатка R-407C сегодня популярен менее, чем должен.

Еще одним недостатком марки может являться то, что ее эксплуатация впоследствии приведет к дополнительной нагрузке на окружающую среду. Фреон, который будет слит из кондиционера, следует утилизировать, однако ни в России, ни в странах Азии этого никто делать не будет.

И хотя никакого урона озоновому слою это не нанесет, в целом фреон может стать одним из самых сильных парниковых газов, разрушающих атмосферу.

Фреон R-410A: за или против?

В свою очередь, хладагент R-410A состоит из фреонов марок R-32 и R-125, которые распределены в нем поровну. Такой хладагент считают условно изотропным, и при его утечке смесь почти не изменит свой состав, позволяя легко дозаправить кондиционер.

Но с другой стороны, у R-410А есть и недостатки – например, в отличие от прекрасно растворимого в минеральном масле R-22, новое вещество требует использования только синтетических полиэфирных масел, которые быстро поглощают влагу и вследствие этого теряют свои качества.

Учитывая это, при транспортировке, хранении или заправке оборудования следует отдельно позаботиться о том, чтобы в него не попадала капельная влага или даже влажный воздух – масло мгновенно впитает всю воду. При этом оно неспособно растворять какие-либо органические соединения или нефтепродукты, которые могут стать потенциальными загрязнителями.

Помимо этого, климатическая техника, работающая на R-410A, имеет ту же производительность, что и кондиционеры, работающие на фреонах других марок, однако стоит значительно дороже.

Это обусловлено тем, что ее рабочее давление является более высоким, и при температуре конденсации в пределах 43 градусах, его показатель достигает показателя 26 атмосфер.

Это может привести к тому, что детали и узлы холодильного контура и всего кондиционера в целом могут быстро выйти из строя, если не будут прочными и надежными. И в любом случае это может существенно увеличить расход меди, сделав систему еще более дорогой.

Стоит ли покупать озонобезопасные хладагенты?

Безусловно, они имеют ряд достоинств, однако следует учитывать, что стоят они намного дороже обычных фреонов. В целом, килограмм R-410A будет стоить практически в 7 раз дороже килограмма R-22, а R-407С будет немного дешевле, но все же в целом серьезно ударит по бюджету своего обладателя.

А если учесть, что при утечке такой фреон полностью нужно будет слить, чтобы перезаправить кондиционер, расходы вырастут еще существеннее. К тому же, при повышении рабочего давления число утечек будет неуклонно увеличиваться, что приведет к постоянным перезаправкам агрегата.

Впрочем, это не мешает многим брендам переходить на озонобезопасные фреоны. На них уже работает многое полупромышленное оборудование, и уже в 2002 году на российском рынке появились бытовые сплит-системы, использующие эти хладагенты.

И, по всей видимости, они будут только распространяться, ведь уже в 2014 году в силу вступит запрет на использование кондиционеров, работающих на фреоне R-22.

Виды и особенности применения фреона для холодильников

Утечка фреона – одна из наиболее распространённых неисправностей, с которыми приходится сталкиваться владельцам как устаревших, так и современных моделей холодильников. Кроме того, замена хладагента является обязательной процедурой в процессе сервисного обслуживания. В этом случае рациональнее найти специалиста, обладающего всеми необходимыми навыками, практическим опытом, а также специализированным оборудованием.

Фреон представляет собой одну из ключевых составляющих, от которой зависит работа холодильного и климатического оборудования. Поэтому утечки хладагента приводят к снижению эксплуатационных характеристик системы, а также её окончательному выходу из строя. Как правило, такие неисправности возникают вследствие механического повреждения или коррозии циркуляционных каналов.

Из-за своей токсичности и вреда, наносимого озоновому слою земной атмосферы, фреон больше не используется в качестве хладагента для холодильных установок, однако название закрепилось за более современными и безопасными газами. Их основная задача – отбирать тепло, выделяемое конденсатором, и отдавать его внешней среде при конденсации. Такой процесс происходит циклично на протяжении всего срока службы бытового прибора.

Ввиду того, что современные хладагенты представляют собой летучий газ, не имеющий цвета и запаха, определить его утечку достаточно сложно. Поэтому, чтобы не терять свое время и продлить срок службы холодильника, необходимо сразу же обратиться за помощью к знающим профессионалам.

Однако, несмотря на это, существует ряд признаков, свидетельствующих о возникновении утечки. Дело в том, что повреждение трубок испарителя приводит к снижению давления в системе и, соответственно, замедлению процесса конденсации.

Все это к нарушает заданные температурные параметры морозильной и холодильной камер, становится причиной преждевременной порчи продуктов питания, подсекания или, наоборот, образования наледи на стенках.

Классы хладагентов

В современных моделях бытовых холодильников используются различные виды хладагентов, созданные на основе смесей газов, многие из которых не представляют угрозы озоновому слою и здоровью человека. Как правило, маркировка различных видов фреонов начинает с буквы R (Refrigerant) и цифр, означающих его эксплуатационные свойства. Также они классифицируются как бытовые и промышленные.

На сегодняшний день синтезировано больше четырёх десятков разновидностей хладагентов, отличающихся по химическому составу и свойствам. Основные требования, выдвигаемые к таким газам, – минусовая температура кипения в условиях нормального атмосферного давления, возможность конденсации при низком давлении, высокий коэффициент теплопроводности, теплоотдачи и холодопроизводительности.

Наиболее распространенными видами хладагентов, применяемых в современных моделях холодильников, считаются R-134 и R-600, созданные на основе изобутана. Они обладают максимальной экологичностью в процессе эксплуатации, а также отличными физическими и термическими свойствами. Многие мировые производители работают над дальнейшим совершенствованием составов, повышением их эффективности, снижением стоимости и безопасности для окружающей среды.

Можно ли заправить холодильник фреоном самостоятельно

Даже при условии отсутствия утечек, в процессе эксплуатации холодильника происходит снижение уровня хладагента, поэтому со временем требуется его заправка. Провести такую процедуру самостоятельно, без практического опыта и, самое главное, специализированного оборудования достаточно сложно.

Кроме того, попытки самостоятельной заправки могут привести к более серьезной неисправности, а также нанести вред здоровью. Поэтому, чтобы не тратить свое время, лучше обратиться за помощью в квалифицированный сервисный центр, где все работы будут выполнены качественно и с официальной гарантией.

В таком случае, в первую очередь, будет произведена комплексная диагностика, после чего мастер делает прокол медного фильтра-осушителя и стравливает газ. Разумеется, после этого деталь остается непригодна к дальнейшему использованию и меняется на новую. Далее при помощи компрессора и двух манометров система продувается азотом и начинается закачка нового фреона. По завершении операции медные патрубки загибаются, запаиваются и проверяются на герметичность.

Обычно такая процедура требуется всего один или два раза за весь срок эксплуатации холодильника. В этом случае важно, чтобы система была заправлена качественным фреоном нужной марки, а работы проводились квалифицированными профессионалами при помощи специализированного оборудования и инструмента.

Жидкость, которая остужает холодильник: как работает, виды, безопасность, история

С точки зрения древнего человека, все мы – те ещё маги. Печки без огня, молнии в проводах и волшебные лари, которые морозят из-за жидкости. Как это работает, и что это за жидкость такая?

Что такое хладагент?

Та самая волшебная охлаждающая жидкость. Может быть самой разной: аммиаком, фреоном (он же хладон), элегазом или отдельными типами углеводорода. Может быть в твёрдом, жидком или газообразном состоянии. При кипении такие жидкости «вытягивают» тепло из окружающей среды, а после сжатия отдают его обратно в окружающую среду.

Как он работает?

На этом и работают холодильники – в капиллярных трубках нагнетается давление, жидкость закипает и переходит в газообразную форму. Газ по тем же капиллярам поступает в холодильную или морозильную камеру, остужая воздух.

Потом его сжимает компрессор, и он снова становится жидким и горячим. Для охлаждения жидкость течёт по змеевику на задней стенке холодильника.

Тепло отдаётся в окружающую среду, жидкость охлаждается, потом опять течёт по змеевидному капилляру в холодильник, остужается, и опять по кругу.

Немного об истории хладагентов

Относительно современный хладагент (фреон) был изобретен в 1890 году, в 1920-х его начали активно внедрять в производство, оттесняя такие вещества, как диоксид серы, хлорметан и аммиак. беда «старого поколения» – токсичность и пожароопасность.

Кроме того, вредили они и окружающей среде, причём сильно. В 1970-х стало известно, что молекулы хлора, попав в окружающий мир, не торопятся разлагаться, а скапливаются в атмосфере и пожирают озоновый слой. Примерно в те же года установили, что холодильный аммиак не просто вредит окружающему миру, но и добавляет баллы в копилку «глобальное потепление» (вещество буквально накапливалось в атмосфере, не пропускало инфракрасные лучи и вызывало теплообмен).

В результате состав с хлором и бромом был запрещён. С тех самых пор создание и развитие хладагентов (которые используются не только в холодильниках, но и в легковых авто) вышло на новый уровень. Открывались все новые соединения, которые были чуть более безопасными, чем предыдущие, но нашей планете всё равно угрожали. Парниковые газы, токсичность – в общем, все прелести индустриализации.

Процесс замены опасных хладагентов на безопасные продолжается по сей день. Так, на 2018 год только 60% новых легковых машин европейского производства перешли на безопасные хладагенты, несмотря на соответствующие указы, резолюции и распоряжения ООН. Такая же примерно картина и на рынке холодильников.

Новые модели оснащаются безопасным для природы изобутаном, но старые (особенно нежно любимые Мински, Оки и Смоленски) продолжают работать на довольно вредных веществах. Да и знаете, возникает вопрос – а когда небезопасным признают изобутан? Когда выяснится, что из-за него накапливаются газы, разрушается озоновый слой или ещё что-то нехорошее происходит?

Какие бывают хладагенты?

И как понять, какой именно хладагент в том холодильнике, который вы решили купить? Обратите внимание на маркировку. Есть три основных (и самых распространённых) вида:

Присмотритесь к ярлыку или описанию вашего холодильника: насколько он безопасен – и для вас, и для окружающего мира. А при покупке новой модели остановитесь на хладагенте R600a. Какая-никакая поддержка экологии.

Система No Frost в холодильниках

Покупка бытовой техники – настоящая головная боль. Почему? Потому что маркетинговые компании известных брендов делают все возможное, чтобы очаровать потребителя. И каждая торговая марка перетягивает на себя одеяло. Но выбор бренда – это полбеды. Что же делать со всеми этими новомодными функциями и режимами? Как узнать, что перед вами новенький холодильник, а не космическая капсула с корабля пришельцев?

И действительно ли все эти режимы, опции, функции, фишки так уж полезны или придуманы лишь для того, чтобы накрутить ценник на товар? Стоит ли оптом брать фреон типа R600 для самостоятельной дозаправки? Сложно в рамках одной статьи разобрать все по полочкам. Сосредоточимся на конкретике. А в качестве примера выберем новомодную систему No Frost, о которой мы знаем благодаря большому количеству рекламной продукции.

No Frost. Почему производитель дает отставку морозу в холодильном оборудовании?

В английском языке слово frostимеет множество толкований, вплоть до того, что так иностранцы именуют неудачи и суровость. Самое известное нам значение – “мороз”, однако в номинации данной системы слово было употреблено в значении “иней”. И как только мы находим корректный перевод, суть функции становится более понятной.

Да, эта система помогает бороться с налетом инея на стенках холодильника. Обычно владелец холодильника вручную делает разморозку, чтобы очистить аппарат от наледи, да и просто его помыть и хорошенько проветрить. Система No Frost отвечает за автоматическую разморозку, она-то и помогает холодильнику сбросить с себя холодные кружева.

No Frost – это конкурентоспособная альтернатива классической капельной системе оттаивания.

No Frost также называют усовершенствованной капельной системой. При обычной капельной системе охлаждается задняя стенка основного «ящика» и морозилки. Наблюдательный обладатель холодильника вам точно скажет, что компрессор никогда не работает нон-стоп. Это слышно по гудению агрегата. (Хотя странные звуки, издаваемые холодильником, могут говорить о проблеме с хладагентом и необходимости его заправки (самостоятельно лучше не работать с фреоном, даже если это экологичный R-134).

Так вот пока компрессор работает, на охлаждаемых поверхностях затвердевают капельки влаги, а когда компрессор перестает работать, они тают и вода стекает по технологическим каналам-желобкам. В конечном итоге вода попадает в специальный лоток над компрессором, и когда он вновь включается, влага испаряется. И это, что понятно любому здравомыслящему человеку, приводит к образованию новых влажных осадков на стенках холодильника. Тех самых осадков, что превращаются в льдинки.

Одним словом – замкнутый круг.

No Frost – система, которой удалось разорвать замкнутый круг. Наличие специального вентилятора-кулера обеспечивает непрекращающуюся циркуляцию воздуха в холодильном оборудовании. Поступающий в испаритель воздух охлаждается.

В конечном итоге иней оседает на испарителе, а не на стенках холодильника. А работа испарения влаги и перенаправления воды в специальный лоток происходит сходным образом, как при функционировании капельной системы оттаивания. В этом может разобраться любой.

Вопрос ведь не о пожароопасности хладагента для промышленного оборудования и выборе поставщика R-503.

No Frost незначит no problems

Система No Frost имеет ряд преимуществ, как то: быстрая заморозка, быстрое восстановление нужной температуры в холодильных камерах, минимальная разница температур по всему объему камеры и др. Но вместе с тем есть и минусы.

Какой хладагент для холодильника лучше и почему — Гаджет

Даже если вы не знаете, как именно устроен холодильник, вы наверняка слышали, что для поддержания необходимой температуры в камере, требуется особое вещество – хладагент.

Многие слышали, но не все знают, что представляет собой это вещество, как правильно его менять и какой именно приобретать для замены.

А многие зададутся вопросом: надо ли вообще менять хладагент в холодильных установках?

Что это за вещество

Хладагент – особое вещество, которое циркулирует по охладительной системе холодильника. В разные времена использовались различные виды хладагентов.

В начале 20 столетия это был сернистый ангидрид, но он очень опасен для человека. Чтобы снизить уровень опасности и обеспечить бесперебойную работу холодильных установок, был создан фреон.

Однако это вещество наносило непоправимый урон окружающей среде.

В конце 90-х ученые изобрели новый вид хладагента – R134a. Несколько лет подряд это вещество успешно применялось при производстве холодильного оборудования.

Сегодня же, это вещество заменили более новым, современным видом холодильного агента – R600a. Для стабильной работы 130-литрового агрегата требуется всего 20 г R600a.

Это говорит о высокой производительности газа, который позволяет значительно экономить расход электроэнергии для работы холодильного оборудования.

Отечественные аналоги

Отечественные производители выпускают несколько разновидностей охлаждающего вещества. К ним относятся:

Последний тип хладагента холодильника, является экологически безвредным, не рушащим озоновую среду земли.

Для тех, кто задумывается о том, какой лучше использовать хладагент в агрегатах? Рекомендуем изучить устройства современных моделей морозильного оборудования от ведущих производителей. В данном случае используется только высококачественное, безопасное вещество под названием изобутан.

Более того, на предприятиях, где до сих пор используются устаревшие модели морозильных камер, осуществляется замена опасных холодильных агентов на новые, безвредные аналоги.

Заправка холодильного оборудования

Замена хладагента в холодильнике должна осуществляться специалистом, с использованием специализированного оборудования. Именно специалист подскажет, какой лучше хладагент, как правильно осуществлять замену и требуется ли дополнительное обслуживание агрегата.

Лучшим среди аналогов, является вещество R600. Что это такое и в чем его преимущества мы выяснили выше. Как же происходит наполнение охлаждающей системы данным веществом?

Заправка оборудования осуществляется специальным механизмом, который дозирует вещество с точностью до миллилитра. Отметим, что количество хладагента в холодильном оборудовании, строго определено инструкцией от производителя. К примеру, бытовой агрегат Bosch вмещает в себя 21 г хладагента. Такие тонкости обязан знать специалист по ремонту морозильных установок.

Замена охлаждающего вещества осуществляется с использованием таких комплектующих:

Чтобы не ошибиться с количеством заправляемого вещества перед началом работ, емкость с вентилем взвешивают. После того, как заправка хладагентом агрегата завершена, баллончик взвешивают повторно. Произведя нехитрые математические расчеты, устанавливают точное количество хладагента, который был заправлен в холодильную установку.

К примеру, расчет может выглядеть так: вес емкости с хладагентом равен 84,5 г. Вентиль выпускной весит 64,4 г. Плюсуя эти цифры, получаем, что общий вес устройства равен 147,9 г. При норме выхода хладагента 21 г выпускают вещество в количестве 31,5 г, открыв вентиль. В результате, масса баллончика с вентилем должна составить 117,4 г.

Важно: перед тем, как наполнить агрегат новым веществом, прежний хладагент удаляют при помощи вакуумного насоса. Также замене подлежит и фильтр-осушитель.

Таким образом, рядовому потребителю вовсе необязательно знать, какой именно тип хладагента используется в холодильных установках. Также, не требуется знать, все тонкости замены и заправки агрегатов хладагентами. Данный вид работ должен осуществляться специалистом с применением специального оборудования.

Какой фреон лучше

Системы кондиционирования любых типов работают на хладагентах, в основе которых – фреон. Они бывают разных видов. Насколько вредно воздействие любого из них на систему жизнеобеспечения человека, какой марки фреон наиболее безопасен — рассмотрим в этой статье.

Хладагент R12

Используемый в холодильниках хладагент R12 считается самым опасным из фреонов. Опасность его, по результатам научных исследований, не связана с прямым воздействием на человека. Концентрация токсичных веществ, выделяемых при работе домашних холодильников, а именно там его основное использование, составляет всего 300мг/м3. В то время, как в более экологично-безопасном R22 концентрация превышает эту цифру в десять раз и равна 3000 мг/м3.

Вред от R12 в разрушении озонового слоя. Подобные химические соединения, разрушая озон над Землей, повышают уровень ультрафиолетовой радиации, достигающей поверхность планеты. А это, как и любая радиация, влияет на человека, приводя к старению, болезням. Ультрафиолет в повышенной концентрации опасен для всего животного и растительного мира планеты. Озоноразрушающий потенциал R12 равен 1.

Хладагент R22

В 90% всех кондиционеров в качестве хладагента используется R22. Его потенциал озоноразрушениязначительно ниже R12 и составляет 0,05 единиц. В качестве его замены используют R134а, R407с, R410A. У всех трех видов опасный озоноразрушающий потенциал равен нулю.

R22 – низкотоксичен, стабилен, не горюч.

Характеристики и свойства

Несмотря на безопасные озоновые характеристики, заменители R22 имеют другие недостатки, связанные с техническими характеристиками хладагента.

Для хладагента, используемого в кондиционировании, важно иметь:

Хладагент на основе фторхлоруглерода (фреон) обладает всеми этими характеристиками. Отличия свойств и безопасности зависит от содержания в соединении основных компонентов: хлора, водорода и фтора.

Так, если в соединении хладагента:

Хладагенты R134a и R407C

R134a используется чаще в чиллерах, как охладитель для кондиционеров он не подходит по термодинамическим свойствам. Обычно его используют в соединении с R32 (23%), R125 (25%). R32 – увеличивает производительность, R125 снижает горючесть, сам R134а (52%) отвечает за рабочее давление в контуре.

Такая смесь работает под маркой R407C.

R407C обладает всеми свойствами R22. Ему присуща: низкая токсичность, химическая стабильность, не горючесть и пожарная безопасность. Отличия R407C от прототипа R22 в величине рабочих давлений, типе используемых масел. При заправке 407 маркой рабочее давление выше, чем при заправке 22.

Для марки 407С не подходит минеральное масло, используемое в сочетании с маркой 22 – оно расслаивается на фазы и плохо смазывает компрессор, что приводит к быстрому износу техники. Для R407C используется эфирное масло, имеющее недостаток: он поглощает влагу, что недопустимо в работе системе кондиционирования.

Учитывая все характеристики и свойства названных хладагентов можно говорить о несовершенстве каждой из марок. Одни имеют хорошие производственные характеристики, но высокую экологическую опасность, другие безопасны, но по рабочим характеристикам значительно уступают предыдущим.

Все про хладагент в холодильнике: какой лучше, как осуществляется замена

Даже если вы не знаете, как именно устроен холодильник, вы наверняка слышали, что для поддержания необходимой температуры в камере, требуется особое вещество – хладагент. Многие слышали, но не все знают, что представляет собой это вещество, как правильно его менять и какой именно приобретать для замены. А многие зададутся вопросом: надо ли вообще менять хладагент в холодильных установках?

Источник