Все о фреонах: хладагенты для систем кондиционирования

Фреон, хладон, хладагент

Для начала разберемся в терминологии. Холодильными агентами – сокращенно хладагентами – именуются все вещества, способные забирать тепло у нуждающихся в охлаждении объектов и затем «выпускать» его в окружающую среду. В списке таких веществ, использовавшихся за последние два столетия, есть аммиак, спирт и даже воздух. Название «фреон» исторически является торговым брендом. В конце 20-х – 30-х годах прошлого века в Америке был получен и запатентован углеводород со свойствами, как нельзя лучше подходившими для применения его в холодильном оборудовании, и запатентован как Freon. В ходе промышленного выпуска к названию и числовому обозначению добавилась литера R – от refrigerant, «охлаждающий». А со временем все хладагенты, вне зависимости от состава, стали называться фреонами; такая практика сохраняется и сегодня. В России еще в советские времена для английского слова Freon появился русскоязычный аналог – хладон. Так что сейчас рабочие вещества, которыми заправляются кондиционеры, правомерно называть и хладагентами, и хладонами, но общепринятым является обозначение «фреон».

Что надо знать о фреонах: общие сведения

• Фреоны – углеводороды в виде газов либо жидкостей, обладающие свойством в процессе изменения состояния поглощать тепловую энергию и возвращать ее окружающей среде.
• Вещества почти не реагируют на полярные растворители, в том числе воду, но активно растворяются в неполярных.
• В стандартных условиях большинство хладагентов не представляют опасности для людей и материального окружения: не горят, не поддерживают горение, не взрываются.
• Некоторые фреоны нельзя подвергать сильному (+250^оС и выше) нагреву, так как в контакте с металлами они образуют фосген, хлористый водород и другие высокотоксичные соединения.

Когда в 1950-х годах началось целенаправленное наблюдение за озоновым слоем планеты, выяснилось, что он истончается; ученые назвали техногенную причину – выбросы в атмосферу озоноразрушающих веществ, в первую очередь ХФУ и тесно связанных классов. С 1989 года действует Монреальский протокол, направленный против опасных для озонового слоя производств и подписанный практически всеми странами мира. В результате резко ограничился выпуск фреона R22, относящегося к гидрохлорфторуглеродам (ГХФУ), а производители начали разработку хладагентов безопасного состава. На сегодняшний день Freon R22 почти вытеснен безвредными аналогами: R410a, R32a и т.п.

Обзор фреонов для систем кондиционирования

• Экономичный высокоэффективный хладагент, позволяющий добиваться сильного охлаждения. Установки с его применением не требуют высоких затрат при работе и обслуживании. Подходит как для полной заправки оборудования, так и для дозаправки. При утечке, оказавшись вне контура, медленно испаряется. Может использоваться в холодильниках, морозильных камерах, климатических системах всех типов, где требуется длительное поддержание низких температур – на промышленных предприятиях, в быту, на автомобилях, морских и речных судах и так далее.

Относится к категории веществ, признанных опасными для состояния озонового слоя Земли; не одобряется к широкому использованию экологическими структурами.

• R410а. Фреон-альтернатива R22 на основе новых научных разработок, в его формуле отсутствуют озоноразрушающие соединения. В состав входят в пропорции 50/50 два компонента: R32 и R125, потому при значительной утечке из системы (от 40% и более) оборудование подлежит полной перезаправке – иначе не будет достигнуто должное взаимодействие составляющих, и как следствие, возникнут сбои в работе установок.

Как и R22, фреон R410а практически универсален, отлично подходит для использования в холодильных установках промышленного масштаба, промышленных и бытовых системах кондиционирования.

• R407с. Трехкомпонентный хладагент, по характеристикам близкий к R22; может служить его аналогом в среднетемпературных установках при испарении от –10^оС и выше. Компоненты подобраны таким образом, чтобы их рабочие свойства дополняли друг друга: R134a (52%) поддерживает давление в контуре, R125 (25%) предупреждает образование горючих соединений, R32 (23%) повышает общую производительность. Применяется в холодильниках, рефрижераторах, кондиционирующем оборудовании.

Единственное неудобство хладагента R-407с в том, что не практикуется дозаправка системы: при нарушении герметичности магистрали входящие в состав фреоны улетучиваются с разной скоростью, потому соблюсти нужные пропорции можно только путем полной перезаправки кондиционера.

• R134a. Современный фреон, пришедший на смену хладагенту R12 из группы ХФУ, разрушительному для озонового слоя. Не имеет цвета, производится без хлора, не содержит в составе и не выделяет токсичных веществ, не представляет пожарной и взрывоопасности. Характеризуется на 8-10^оС меньшей, чем у фреона R12, температурой нагнетания. Подходит для использования в качестве рабочего вещества в холодильных установках, рефрижераторах, климатических системах, может закачиваться в автомобильные кондиционеры. Включается в качестве компонента в многосоставные фреоны R407с,

Несмотря на то, что R134а является альтернативой R12 и обладает во многом аналогичными свойствами, смешение двух этих хладагентов недопустимо из-за особенностей взаимодействия. При контакте с пламенем пар фреона R134а разлагается с образованием токсичных газов (HF).

• R404a. Представляет собой соединение трех фреонов: R143А, R125 и R134А, с практически абсолютной чистотой каждого компонента (99,9%). Смесь в высокой степени азеотропная, сохраняет стабильный баланс составляющих при утечке и дозаправке. Повышает энергетическую эффективность оборудования, позволяет достигать большего охлаждения, чем при использовании R502, не воспламеняется при нагреве, не несет опасности взрыва.

Хладагент относится к фреонам нового поколения, при попадании в атмосферу не влияет на состояние озонового слоя планеты, не приводит к усилению парникового эффекта.

• R Фреон из группы ГФУ, относительно новая разработка. Благодаря пониженной почти на треть плотности и вязкости, в сравнении с R410а фреон более экономичен, повышает холодопроизводительность на 4% и общую эффективность оборудования на 5%

Хладагент совершенно безопасен для озонового слоя, обладает гораздо меньшей способностью усиливать парниковый эффект, чем многие другие холодильные агенты.

• R Аналогично фреону R404a, имеет две составляющих в равных долях – R125 и R143a, но смесь является азеотропной. Потому дозаправка систем кондиционирования при выявлении утечки или в ходе технического обслуживания не представляет никаких сложностей. Более того, возможно смешение фреонов R507 и R404a без потери полезных рабочих свойств, а при замене одного хладагента на другой не требуется изменение спецификаций оборудования.

По эксплуатационным показателям хладагент R507 оказывается более эффективным, повышает давление всасывания и нагнетания, увеличивает холодопроизводительность установок в пределах 1-3%, в зависимости от типа и конструкции.

• R600А. Этот фреон – изобутан С4Н10, давно запущенное в производство вещество, безопасное с точки зрения экологии. Сейчас изобутан все активней используется как хладагент для систем кондиционирования, так как развивающиеся технологии позволяют существенно уменьшить его рабочее количество. Наглядный пример: если в последней трети прошлого века в бытовой холодильник объемом 130 л требовалось закачать 250 г хладагента, то нынешней холодильной установке такого же объема потребуется в десять раз меньше вещества, всего 25 г.

Наряду с преимуществами – например, возможностью производства на любом предприятии сферы нефтепереработки, – хладагент имеет и серьезный недостаток: при соединении с воздухом в определенной концентрации может воспламеняться и взрываться. Но, как уже было сказано, минимальное количество изобутана в контурах кондиционирующих систем сводит эту опасность практически к нулю.

Как рассчитать количество хладагента

По сути, это два вопроса в одном: как узнать, сколько фреона требуется для полной заправки кондиционера, и как определить количество оставшегося в системе холодильного агента и рассчитать объем дозаправки. Решение первой задачи зависит от характеристик конкретной модели и модификации кондиционирующей системы. Производитель обязан сообщать, сколько хладагента – и какой именно марки – необходимо для заправки оборудования. Обычно эта информация присутствует на специальных накладных табличках, объем хладагента рассчитывается для блоков и магистрали длиной от трех до десяти метров. Если реальная длина трассы соответствует указанной, ничего вычислять не надо. Если же длина магистрали превышает стандарт, на каждый «лишний» метр следует добавить 15-30 г хладагента; точные данные можно поискать на сайтах производителей. И не стоит забывать, что любая климатическая система имеет ограничения по протяженности трассы и разнице высот между внешним и внутренним блоками. А вот выяснить, сколько фреона находится в системе после возможной утечки, самостоятельно не получится, нет таких способов. Правильный шаг в подобных ситуациях – обратиться в профессиональную компанию, осуществляющую техническую поддержку и обслуживание климатического оборудования.

Регулярность заправки и дозаправки

Качественные климатические системы, установленные с соблюдением всех норм и правил, не нуждаются в частом внимании и служат без дозаправки от года до нескольких лет. Если же монтаж выполнен с нарушениями, элементы магистралей подогнаны неплотно, использованы ненадежные расходники, утечки хладагента практически неизбежны. И прежде чем выполнять дозаправку, нужно определить причину испарения фреона и устранить ее, иначе в ближайшем времени ситуация повторится.

Для подбора фреона в кондиционер той или иной марки или модели, монтажных работ, выявления и устранения неисправностей, постановки оборудования на техобслуживание, приобретения хладагентов для дозаправки обращайтесь в компанию «ГЛАВХОЛОД». Всегда рады оказать профессиональную помощь!