Лекция №2

Тема: Хладагент, холодильные масла

Холодильный агент (хладагент) — рабочее вещество холодильной машины, которое при кипении и в процессе изотермического расширения отнимает теплоту от охлаждаемого объекта и затем после сжатия передаёт её охлаждающей среде за счёт конденсации (воде, воздуху и т. п.).

Хладагент является частным случаем теплоносителя. Важным отличием является использование теплоносителей в одном и том же агрегатном состоянии, в то время, как хладагенты обычно используют фазовый переход (кипение и конденсацию).

Основными холодильными агентами являются: аммиак, фреоны (хладоны), углеводороды. Следует различать хладагенты и криоагенты. У криоагентов ниже температура кипения. Это не касается появившихся в последнее время компрессионных криостатов, способных охлаждать до температур ниже −120 °C без применения жидкого азота, как это было принято последние сто лет.

Принципиальной разницей в использовании холодильных агентов в виде азота, гелия и т. д. является то, что жидкость расходуется и испаряется (как правило, в атмосферу). В холодильных машинах фреон или аналогичный газ ходит по кругу, при помощи компрессора, сжижаясь в конденсаторе, испаряясь в испарителе.

Систематизация и нумерация холодильных агентов

Обозначение хладагентов в форме R-# было предложено фирмой DuPont.

Числа и буквы, стоящие на месте идентификационного номера, определяют молекулярную структуру холодильного агента.

Предельные углеводороды и их галогенные производные обозначаются буквой R с тремя цифрами после неё, то есть в виде Rxyz, где:

x (сотни) равно числу атомов углерода, уменьшенному на единицу;

y (десятки) равно числу атомов водорода, увеличенному на единицу;

z (единицы) равно числу атомов фтора.

Например:

Хладагент R-134a имеет 2 атома углерода, 2 атома водорода, 4 атома фтора, а суффикс «a» показывает, что изомер — тетрафторэтан.

Серии R-400, R-500 обозначают смеси хладоагентов.

Изобутан имеет обозначение - хладоагент R-600a и имеет 0 атомов фтора, 10 атомов водорода, 4 атома углерода, а суффикс «a» показывает, что это изомер.

Различным неорганическим соединениям присвоена серия 700, а идентификационный номер хладагентов, принадлежащих к этой серии, определяется как сумма числа 700 и молекулярной массы хладагента.

Например, для аммиака, химическая формула которого NH3, имеем 1x14+3x1+700=717. Таким образом его обозначение — R717.

Распространенные смеси хладагентов

R-401A - хлорфторуглерод, смесь хладагентов R-32, R-152a и R-124. Предназначен для замены хладагента R-12.

R-404A - гидрофторуглерод, смесь из R-143a (52%), R-125 (44%), и R-134a (4%). Предназначен для замены R-22 и R-502. Температура кипения хладагента, при нормальном давлении -46°C.

R-406A - смесь R-22 (55%), R-600a (4%), и R-142b (41%).

R-407A - гидрофторуглерод, смесь R-32 (20%), R-125 (40%), и R-134a (40%).

R-407C - гидрофторуглерод, смесь R-32(для обеспечения теплоемкости),

R-125(уменьшает горючесть) и R-134a(снижает давление). Имеет более высокую критическую температуру, и более низкий потенциал глобального потепления (Global Warming Potential), чем R-410A.

R-408A - гидрофторуглерод, смесь R-22, R-125 и R-143a. Предназначен для замены R-502. Температура кипения хладагента: -44,4 °C.

R-409A - гидрофторуглерод, смесь R-22, R-124 и R-142b. Температура кипения хладагента: -35,3°C.

R-410A - смесь R-32 и R-125. Предназначен для замены R-22 в бытовых и легких коммерческих системах кондиционирования воздуха.

R-500 - смесь R-12 (73,8%) и R-152a (26,2).

R-502 - смесь R-22 и R-115.