Принципы работы холодильной машины — УКЦ

Основные понятия, связанные с работой холодильной машины

Охлаждение в кондиционерах производится за счет поглощения тепла при кипении жидкости. Когда мы говорим о кипящей жидкости, мы, естественно, думаем, что она горячая. Однако это не совсем верно.

Во-первых, температура кипения жидкости зависит от давления окружающей среды. Чем выше давление, тем выше температура кипения, и наоборот: чем ниже давление, тем ниже температура кипения. При нормальном атмосферном давлении, равном 760 мм рт.ст. (1 атм), вода кипит при плюс 100°С, но если давление пониженное, как например в горах на высоте 7000-8000 м, вода начнет кипеть уже при температуре плюс 40-60°С.

Во-вторых, при одинаковых условиях разные жидкости имеют различные температуры кипения.

Например, фреон R-22, широко используемый в холодильной технике, при нормальном атмосферном давлении имеет температуру кипения минус 4°,8°С.

Если жидкий фреон находится в открытом сосуде, то есть при атмосферном давлении и температуре окружающей среды, то он немедленно вскипает, поглощая при этом большое количество тепла из окружающей среды или любого материала, с которым находится в контакте. В холодильной машине фреон кипит не в открытом сосуде, а в специальном теплообменнике, называемом испарителем. При этом кипящий в трубках испарителя фреон активно поглощает тепло от воздушного потока, омывающего наружную, как правило, оребренную поверхность трубок.

Рассмотрим процесс конденсации паров жидкости на примере фреона R-22. Температура конденсации паров фреона, так же, как и температура кипения, зависит от давления окружающей среды. Чем выше давление, тем выше температура конденсации. Так, например, конденсация паров фреона R-22 при давлении 23 атм начинается уже при температуре плюс 55°С. Процесс конденсации фреоновых паров, как и любой другой жидкости, сопровождается выделением большого количества тепла в окружающую среду или, применительно к холодильной машине, передачей этого тепла потоку воздуха или жидкости в специальном теплообменнике, называемом конденсатором.

Естественно, чтобы процесс кипения фреона в испарителе и охлаждения воздуха, а также процесс конденсации и отвод тепла в конденсаторе были непрерывными, необходимо постоянно «подливать» в испаритель жидкий фреон, а в конденсатор постоянно подавать пары фреона. Такой непрерывный процесс (цикл) осуществляется в холодильной машине.

Наиболее обширный класс холодильных машин базируется на компрессионном цикле охлаждения, основными конструктивными элементами которого являются компрессор, испаритель, конденсатор и регулятор потока (капиллярная трубка), соединенные трубопроводами и представляющие собой замкнутую систему, в которой циркуляцию хладагента (фреона) осуществляет компрессор. Кроме обеспечения циркуляции, компрессор поддерживает в конденсаторе (на линии нагнетания) высокое давление порядка 20-23 атм.

Теперь, когда рассмотрены основные понятия, связанные с работой холодильной машины, перейдем к более подробному рассмотрению схемы компрессионного цикла охлаждения, конструктивному исполнению и функциональному назначению отдельных узлов и элементов.

Схема компрессионного цикла охлаждения

Кондиционер — это та же холодильная машина, предназначенная для тепловлажностной обработки воздушного потока. Кроме того, кондиционер обладает существенно большими возможностями, более сложной конструкцией и многочисленными дополнительными опциями. Обработка воздуха предполагает придание ему определенных кондиций, таких как температура и влажность, а также направление движения и подвижность (скорость движения). Остановимся на принципе работы и физических процессах, происходящих в холодильной машине (кондиционере). Охлаждение в кондиционере обеспечивается непрерывной циркуляцией, кипением и конденсацией хладагента в замкнутой системе. Кипение хладагента происходит при низком давлении и низкой температуре, а конденсация — при высоком давлении и высокой температуре. Принципиальная схема компрессионного цикла охлаждения показана на рис. 1.

 

Рис. 1. Схема компрессионного цикла охлаждения

 

Начнем рассмотрение работы цикла с выхода испарителя (участок 1-1). Здесь хладагент находится в парообразном состоянии с низким давлением и температурой.

Парообразный хладагент всасывается компрессором, который повышает его давление до 15-25 атм и температуру до плюс 70-90°С (участок 2-2).

Далее в конденсаторе горячий парообразный хладагент охлаждается и конденсируется, то есть переходит в жидкую фазу. Конденсатор может быть либо с воздушным, либо с водяным охлаждением в зависимости от типа холодильной системы.

На выходе из конденсатора (точка 3) хладагент находится в жидком состоянии при высоком давлении. Размеры конденсатора выбираются таким образом, чтобы газ полностью сконденсировался внутри конденсатора. Поэтому температура жидкости на выходе из конденсатора оказывается несколько ниже температуры конденсации. Переохлаждение в конденсаторах с воздушным охлаждением обычно составляет примерно плюс 4-7°С.

При этом температура конденсации примерно на 10-20°С выше температуры атмосферного воздуха.

Затем хладагент в жидкой фазе при высокой температуре и давлении поступает в регулятор потока, где давление смеси резко уменьшается, часть жидкости при этом может испариться, переходя в парообразную фазу. Таким образом, в испаритель попадает смесь пара и жидкости (точка 4).

Жидкость кипит в испарителе, отбирая тепло от окружающего воздуха, и вновь переходит в парообразное состояние.

Размеры испарителя выбираются таким образом, чтобы жидкость полностью испарилась внутри испарителя. Поэтому температура пара на выходе из испарителя оказывается выше температуры кипения, происходит так называемый перегрев хладагента в испарителе. В этом случае даже самые маленькие капельки хладагента испаряются и в компрессор не попадает жидкость. Следует отметить, что в случае попадания жидкого хладагента в компрессор, так называемого «гидравлического удара», возможны повреждения и поломки клапанов и других деталей компрессора.

Перегретый пар выходит из испарителя (точка 1), и цикл возобновляется.

Таким образом, хладагент постоянно циркулирует по замкнутому контуру, меняя свое агрегатное состояние с жидкого на парообразное и наоборот.

Все компрессионные циклы холодильных машин включают два определенных уровня давления. Граница между ними проходит через нагнетательный клапан на выходе компрессора с одной стороны и выход из регулятора потока (из капиллярной трубки) с другой стороны.

Нагнетательный клапан компрессора и выходное отверстие регулятора потока являются разделительными точками между сторонами высокого и низкого давлений в холодильной машине.

На стороне высокого давления находятся все элементы, работающие при давлении конденсации.

На стороне низкого давления находятся все элементы, работающие при давлении испарения.

Несмотря на то, что существует много типов компрессионных холодильных машин, принципиальная схема цикла в них практически одинакова.

Теоретический и реальный цикл охлаждения.

Цикл охлаждения можно представить графически в виде диаграммы зависимости абсолютного давления и теплосодержания (энтальпии). На диаграмме (рис. 2) представлена характерная кривая отображающая процесс насыщения хладагента.

Левая часть кривой соответствует состоянию насыщенной жидкости, правая часть — состоянию насыщенного пара. Две кривые соединяются в центре в так называемой «критической точке», где хладагент может находиться как в жидком, так и в парообразном состоянии. Зоны слева и справа от кривой соответствуют переохлажденной жидкости и перегретому пару. Внутри кривой линии помещается зона, соответствующая состоянию смеси жидкости и пара.

Рассмотрим схему теоретического (идеального) цикла охлаждения с тем, чтобы лучше понять действующие факторы (рис. 3).

Рассмотрим наиболее характерные процессы, происходящие в компрессионном цикле охлаждения.

Сжатие пара в компрессоре.

Холодный парообразный насыщенный хладагент поступает в компрессор (точка С`). В процессе сжатия повышаются его давление и температура (точка D). Теплосодержание также повышается на величину, определяемую отрезком НС`-HD, то есть проекцией линии C`-D на горизонтальную ось.

Конденсация.

В конце цикла сжатия (точка D) горячий пар поступает в конденсатор, где начинается его конденсация и переход из состояния горячего пара в состояние горячей жидкости. Этот переход в новое состояние происходит при неизменных давлении и температуре. Следует отметить, что, хотя температура смеси остается практически неизменной, теплосодержание уменьшается за счет отвода тепла от конденсатора и превращения пара в жидкость, поэтому он отображается на диаграмме в виде прямой, параллельной горизонтальной оси.

 

Риc. 2. Диаграмма давления и теплосодержания

Рис. 3. Изображение теоретического цикла сжатия на диаграмме «Давление и теплосодержание»

 

Процесс в конденсаторе происходит в три стадии: снятие перегрева (D-E), собственно конденсация (Е-А) и переохлаждение жидкости (А-А`).

Рассмотрим кратко каждый этап.

Снятие перегрева (D-E).

Это первая фаза, происходящая в конденсаторе, и в течение ее температура охлаждаемого пара снижается до температуры насыщения или конденсации. На этом этапе происходит лишь отъем излишнего тепла и не происходит изменение агрегатного состояния хладагента.

На этом участке снимается примерно 10-20% общего теплосъема в конденсаторе.

Конденсация (Е-А).

Температура конденсации охлаждаемого пара и образующейся жидкости сохраняется постоянной на протяжении всей этой фазы. Происходит изменение агрегатного состояния хладагента с переходом насыщенного пара в состояние насыщенной жидкости. На этом участке снимается 60-80% теплосъема.

Переохлаждение жидкости (А-А`).

На этой фазе хладагент, находящийся в жидком состоянии, подвергается дальнейшему охлаждению, в результате чего его температура понижается. Получается переохлажденная жидкость (по отношению к состоянию насыщенной жидкости) без изменения агрегатного состояния.

Переохлаждение хладагента дает значительные энергетические преимущества: при нормальном функционировании понижение температуры хладагента на один градус соответствует повышению мощности холодильной машины примерно на 1% при том же уровне энергопотребления.

Количество тепла, выделяемого в конденсаторе.

Участок D-A` соответствует изменению теплосодержания хладагента в конденсаторе и характеризует количество тепла, выделяемого в конденсаторе.

Регулятор потока (А`-B).

Переохлажденная жидкость с параметрами в точке А` поступает на регулятор потока (капиллярную трубку или терморегулирующий расширительный клапан), где происходит резкое снижение давления. Если давление за регулятором потока становится достаточно низким, то кипение хладагента может происходить непосредственно за регулятором, достигая параметров точки В.

Испарение жидкости в испарителе (В-C).

Смесь жидкости и пара (точка В) поступает в испаритель, где она поглощает тепло от окружающей среды (потока воздуха) и переходит полностью в парообразное состояние (точка С). Процесс идет при постоянной температуре, но с увеличением теплосодержания.

Как уже говорилось выше, парообразный хладагент несколько перегревается на выходе испарителя. Главная задача фазы перегрева (С-С`) — обеспечение полного испарения остающихся капель жидкости, чтобы в компрессор поступал только парообразный хладагент. Для этого требуется повышение площади теплообменной поверхности испарителя на 2-3% на каждые 0,5°С перегрева. Поскольку обычно перегрев соответствуют 5-8°С, то увеличение площади поверхности испарителя может составлять около 20%, что безусловно оправдано, так как увеличивает эффективность охлаждения.

Количество тепла, поглощаемого испарителем.

Участок HB-НС` соответствует изменению теплосодержания хладагента в испарителе и характеризует количество тепла, поглощаемого испарителем.

Реальный цикл охлаждения.

В действительности в результате потерь давления, возникающих на линии всасывания и нагнетания, а также в клапанах компрессора, цикл охлаждения отображается на диаграмме несколько иным образом (рис. 4).

Из-за потерь давления на входе (участок C`-L) компрессор должен производить всасывание при давлении ниже давления испарения.

С другой стороны, из-за потерь давления на выходе (участок М-D`), компрессор должен сжимать парообразный хладагент до давлений выше давления конденсации.

Необходимость компенсации потерь увеличивает работу сжатия и снижает эффективность цикла.

Помимо потерь давления в трубопроводах и клапанах, на отклонение реального цикла от теоретического влияют также потери в процессе сжатия.

 

Рис. 4. Изображение цикла реального сжатия на диаграмме «Давление-теплосодержание» C`L: потеря давления при всасывании MD: потеря давления при выходе HDHC`: теоретический термический эквивалент сжатия HD`HC`: реальный термический эквивалент сжатия C`D: теоретическое сжатие LM: реальное сжатие

 

Во-первых, процесс сжатия в компрессоре отличается от адиабатического, поэтому реальная работа сжатия оказывается выше теоретической, что также ведет к энергетическим потерям.

Во-вторых, в компрессоре имеются чисто механические потери, приводящие к увеличению потребной мощности электродвигателя компрессора и увеличению работы сжатия.

В третьих, из-за того, что давление в цилиндре компрессора в конце цикла всасывания всегда ниже давления пара перед компрессором (давления испарения), также уменьшается производительность компрессора. Кроме того, в компрессоре всегда имеется объем, не участвующий в процессе сжатия, например, объем под головкой цилиндра.

Оценка эффективности цикла охлаждения

Эффективность цикла охлаждения обычно оценивается коэффициентом полезного действия или коэффициентом термической (термодинамической) эффективности.

Коэффициент эффективности может быть вычислен как соотношение изменения теплосодержания хладагента в испарителе (НС-НВ) к изменению теплосодержания хладагента в процессе сжатия (НD-НС).

Фактически он представляет собой соотношение холодильной мощности и электрической мощности, потребляемой компрессором.

Причем он не является показателем производительности холодильной машины, а представляет собой сравнительный параметр при оценке эффективности процесса передачи энергии. Так, например, если холодильная машина имеет коэффициент термической эффективности, равный 2,5, то это означает, что на каждую единицу электроэнергии, потребляемую холодильной машиной, производится 2,5 единицы холода.

 

 

Зависимость температуры кипения фреона от давления: Онлайн расчет

Содержание статьи

3 Когда требуется заправить кондиционер

Если установкой вашей системы кондиционирования занимался квалифицированный мастер, то фреон в кондиционере не будет нуждаться в заправке длительный период времени. Конечно, это будет зависеть от надежности соединений, подбора качественного материала и других критериев.

Фото 1. Принцип заправки кондиционера.

Если были нарушены эти условия, возникает вероятность улетучивания части фреона.

Рассмотрим симптомы, которые характеризуют недостаток фреона в кондиционере.

1. 1. Образуется иней или наледь на трубопроводах внешнего модуля.
2. 2. Заметно страдает качество охлаждения или обогрева помещения.
3. 3. После установки кондиционера прошел значительный промежуток времени.

При наличии, хотя бы одного признака стоит немедленно обратиться в сервисную организацию. Чаще всего вашу проблему решат непосредственно на месте установки аппарата. Но существуют поломки требующие демонтажа оборудования для проведения качественного ремонта в мастерской.

При установке сплит-системы в многоэтажке на выручку придут специально обученные альпинисты. Они всегда присутствуют в крупных сервисных центрах больших городов. В их обязанности входит очистка внешнего модуля от мусора и проведение первичной диагностики.

Профилактику различных поломок лучше всего осуществлять два раза в год. Этот процесс значительно дешевле ремонта кондиционера.

История открытия

Разные источники называют две даты первого синтеза фреона – 1928 и 1931 годы. Правильнее считать датой рождения этого хладагента 1928-й год. Именно тогда выдающийся химик компании Frigidaire, которая является дочерней корпорации General Motors, Томас Мидглей, вывел «чудо-вещество» и дал ему название «фреон». Позднее инженеры компании, занимавшиеся промышленным производством этого газа, ввели обозначение Фреон-12 как «R» (в переводе «Refrigerant» расшифровывается как хладагент или охладитель). Вторую же дату с появлением фреона связывать неправльно, поскольку уже в 1930 году была создана фирма Kinetic Chemical Company, деятельность которой должна была быть направлена на производство этого продукта.

Наиболее распространенные виды фреона

Науке известно более 40 типов этого вещества, большая часть из которых получается промышленным путем. Температура фреона, при которой он закипает, у каждого вида своя:

• R11 — трихлорфторметан (с t кипения 23,8 °C).
• R12 — дифтордихлорметан (с t кипения кип –29,8 °C).
• R13 — трифторхлорметан (с t кипения кип –81,5 °C).
• R14 — тетрафторметан (с t кипения кип –128 °C).
• R134A — тетрафторэтан (с t кипения кип –26,3 °C).
• R22 — хлордифторметан (с t кипения кип –40,8 °C).
• R600A — изобутан (с t кипения кип –11,73 °C).
• R410A — хлорофторокарбонат (с t кипения кип –51,4 °C).

Как правило, домашние холодильники работают на фреоне (хладоне) марки R-22, в промышленных и торговых используют марку R-13.

Диагностика системы

После того как вы вычислите сколько фреона потребуется для заправки сплит-системы и заправите необходимое количество, желательно проверить устройство на предмет отсутствия утечек и проверить работ компрессора.

Как уже говорилось выше, перебор с количеством фреона выполнять нежелательно. Если количество хладагента будет превышать норму на 10%, то это не приведет, конечно, к износу компрессора, но вызовет сбои в его работе.

Если вы заметили, что компрессор работает неэффективно можно попробовать дозаправить около 10% фреона, при этом сама система должна работать исправно. Если ее работа после дозаправки не улучшилось, то, скорее всего дело не в нехватке хладагента. Возможно, произошла какая-то поломка внутри.

Если вы решили самостоятельно заправить систему, обратите внимание на тип хладагента, использованного в ней. В настоящее время в устройствах используется совершенно безопасный газ, который не только исключает возможность взрыва, но и не приносит вреда окружающей среде при его попадании в атмосферу

Первые модели кондиционеров шли с использованием фреона марки R-22. Но установлено, что он разрушает озоновый слой земли и неэффективно работает при пониженных температурах, поэтому производители отказались от его использования и перешли на более современные и полностью безопасные хладагенты.

Таким образом рассчитать необходимое количество фреона, дозаправить систему и купить необходимый хладагент можно полностью своими силами.

Правила дозаправки

Для того чтобы самостоятельно и без ущерба для устройства выполнить заправку, следует придерживаться определенных правил.

1. Одним из самых простых и безопасных способов дозаправки является метод использования веса. Вся необходимая информация указывается на табличке, закрепленной на корпусе устройства. Новым внешним блокам не нужна дозаправка, если длина трубопроводов не больше указанной заводом-изготовителем.
2. Сплит – системы, которые уже давно эксплуатируются и были демонтированы необходимо дозаправлять только на 10% от общей массы хладагента. Данная информация опять же указывается на шильде.
3. Иногда при неправильной установке или подсоединении трубопроводов в приборе количество хладагента может быть низким. А чтобы исправить положение нужно выпустить весь имеющийся в устройстве фреон наружу, стараясь, чтобы масло осталось внутри компрессора. Для этого клапан, через который происходит заправка, слегка открывают. В течение нескольких часов весь фреон выйдет из системы. Если масло начнет вытекать вместе с газом, то нужно приоткрыть вентиль еще меньше. Когда весь хладагент выйдет можно проводить заправку новым фреоном.

Фреон — это опасное вещество для человека

Почти все виды этого вещества обладают отрицательной температурой кипения, поэтому его и применяют в охлаждающих элементах бытовой техники, в качестве выталкивающего элемента в газовых баллончиках, освежителях воздуха и прочих аэрозолях. Поэтому при распылении сам баллон охлаждается, а фреон попадает в воздух. Если не нагревать хладагент до 250 градусов (при такой температуре выделяются ядовитые вещества), он совершенно безвреден для человека, что нельзя сказать про озоновый слой. Продукты распада разрушают его. Главной причиной образования озонных дыр является производство и использование фреоном с высоким содержанием ионов хлора и брома. Утечку этого вещества в бытовой технике на запах и визуально обнаружить нельзя, небольшие дозы на человека не оказывают никакого влияния.

Для восстановления озонового слоя Земли и уменьшения производства вредных фреонов странами ООН был подписан и ратифицирован Монреальский протокол.

5 Самостоятельная заправка

Самостоятельная заправка сплит-системы – весьма возможная процедура. Обладая базовыми теоретическими знаниями и определенными навыками можно сэкономить на вызове мастера. Главное придерживаться определенной инструкции по заправке.

1. 1. Систему осушить, используя баллон с азотом.
2. 2. Влагу нужно удалить и оценить герметичность. Процесс вакуумации происходит с применением специального насоса.
3. 3. Действуя как профессионалы, с весами или манометром дозапрвляем фреон в систему.

Провести подобную процедуру без подходящего инструментария невозможно. Оборудование нужно одолжить или взять в аренду для самостоятельной заправки.

Как заправить кондиционер

На самом деле выполнить процесс заправки можно и самостоятельно.

1. Баллон с хладагентом необходимо взвесить.
2. Далее открыв вентиль можно дать газу свободно перемещаться в трубопровод кондиционера.
3. Вентиль закрывают тогда, когда необходимое количество фреона уйдет из баллона.

По советам тех же специалистов, систему кондиционера лучше немного не дозаправить, чем закачать в нее излишек фреона. Дело в том, что излишнее количество, будет мешать хладагенту переходить из жидкого состояния в газообразное, он просто не будет успевать трансформироваться.

Более сложным процессом заправки является заправка необходимого количества с ориентиром на температуру. В этом случае к вентилятору подносят термометр, который должен показать величину, соответствующую показателю в паспорте.

Если температура находится в пределах 5-8 градусов, то это говорит о том, что в блоке стоит достаточно мощный компрессор. Само устройство работает нормально и хладагента в системе достаточно для ее эффективной работы.

Но это действие абсолютно неприменимо к инверторному устройству. В нем компрессор напрямую зависит от тепловых нагрузок, которые испытывает, поэтому его мощность постоянно имеет разную величину.

4 Как заправляется кондиционер

Заправка фреоном осуществляется в процессе монтажа или по мере надобности.

Сам механизм предусматривает проведение нескольких последовательных шагов.

1. 1. Предварительно тщательно удаляется воздух путем вакуумации.
2. 2. Рассчитывается необходимая доза поступления фреона. Это будет гарантией качественной работы аппарата в будущем.

Фото 2. Оборудование для заправки

1. 1. Происходит присоединение баллона с фреоном и заправка под контролем манометра.

Осуществлять заправку с ориентацией на нужные показатели можно двумя методами.

1. 1. Заправка осуществляется по массе фреона. Для этого предварительно узнается масса баллона, затем взвешивается оборудование после заправочных действий. Просто, быстро и точно.
2. 2. Использование манометра. Нужно заранее узнать данные, которые заложил в кондиционер производитель. Затем при помощи справочник, заправку осуществляют меленькими дозами до достижения нужных параметров. Это работа для профессионалов.

У каждого метода свои плюсы и минусы, а также приверженцы.

1 Зависимость давления от количества фреона в системе.

В чем суть действия фреона? Этот газ, который используется в холодильных установках и кондиционерах всегда осуществляет циркуляцию внутри контура, который герметично запаян.

Принцип работы фреона основан на трансформации жидкого состояния в газообразное или, наоборот, в зависимости от поставленной перед кондиционером задачи.

Фреон для кондиционеров, по своим физическим свойствам может закипать при отрицательных показателях температуры. Чтобы параметры его испарения или конденсации изменились нужно увеличить давление в системе с помощью компрессора.

Отметим, что показатель давления фреона в кондиционерах попадает в зависимость от нескольких факторов влияния.

1. 1. Какая температура на улице и в помещении.
2. 2. В каком рабочем режиме находится кондиционер.
3. 3. Какова степень загрязнения теплообменника или воздушного фильтра.
4. 4. Какой марки фреон, заправленный в аппарат.
5. 5. Совокупность других факторов.

Из-за влияния вышеперечисленных условий давление, оказываемое на фреон, будет меняться несколько раз в день. Самыми ключевыми являются первые два пункта.

Проведенные эксперименты, которые в принципе можно повторить в домашних условиях, доказывают, что количество исследуемого вещества никоим образом не влияет на уровень давления. Единственным исключением может быть момент полно улетучивания газа вследствие какой-либо поломки.

Как ремонтировать утечку

Заправка фреоном холодильника в домашних условиях без помощи профессионала невозможна. Поскольку для этой работы понадобится специальное оборудование и материалы (вакуумный насос, паяльная горелка, дозатор, коллектор с манометрами, металл для припоя, специальный флюс). Для обнаружения нарушения герметичности трубок используется специальный прибор, напоминающий металлоискатель. После того, как мастер выявит место повреждения и запаяет этот участок, устранив утечку, вакуумным насосом выкачивается оставшийся газ и заправляется вновь. Заполнение происходит с помощью присоединения баллона с газом к штуцеру, расположенному на кожухе компрессора холодильника, через капиллярную трубку, соединение выполняется герметичным ключом.

После этого фреон в холодильнике снова начинает исправно циркулировать, а температура в камерах устанавливается в соответствии с нормами для холодильных устройств.

Характеристики фреона R410a на линии насыщения

Насыщенная жидкость

Температура	Давление	Плотность	Энтальпия	Энтропия
° С	насыщения, МПа	кг/м3	кДж/кг	кДж/(кг*К)
-50	1.123	1339.761	131.4	0.726
-45	1.417	1325.036	137.8	0.754
-40	1.77	1309.941	144.2	0.782
-35	2.191	1294.45	150.7	0.809
-30	2.689	1278.534	157.3	0.837
-25	3.273	1262.162	164	0.864
-20	3.954	1245.297	170.9	0.891
-15	4.743	1227.897	177.9	0.918
-10	5.651	1209.914	185.1	0.945
-5	6.69	1191.292	192.5	0.973
	7.872	1171.968	200	1
5	9.211	1151.863	207.7	1.028
10	10.719	1130.887	215.7	1.055
15	12.41	1108.928	223.9	1.084
20	14.299	1085.849	232.5	1.112
25	16.399	1061.481	241.3	1.141
30	18.725	1035.603	250.5	1.171
35	21.293	1007.926	260.2	1.202
40	24.116	978.057	270.4	1.233
45	27.211	945.435	281.2	1.266
50	30.592	909.218	292.8	1.301

Насыщенный пар

Температура	Давление	Плотность	Энтальпия	Энтропия	Теплота
° С	насыщения, МПа	кг/м3	кДж/кг	кДж/(кг*К)	парообразования, кДж/кг
-50	1.122	4.526	401.5	1.936	270.1
-45	1.415	5.616	404.6	1.924	266.8
-40	1.767	6.909	407.5	1.913	263.4
-35	2.187	8.435	410.5	1.902	259.8
-30	2.683	10.224	413.3	1.891	256
-25	3.265	12.312	416.1	1.882	252
-20	3.944	14.738	418.8	1.872	247.8
-15	4.73	17.546	421.3	1.863	243.4
-10	5.635	20.785	423.8	1.854	238.7
-5	6.67	24.511	426.1	1.846	233.6
	7.849	28.79	428.3	1.837	228.3
5	9.184	33.696	430.2	1.829	222.5
10	10.688	39.317	432	1.821	216.3
15	12.375	45.759	433.6	1.812	209.6
20	14.26	53.149	434.8	1.803	202.4
25	16.357	61.643	435.8	1.794	194.5
30	18.681	71.44	436.4	1.785	185.9
35	21.247	82.798	436.6	1.774	176.4
40	24.07	96.062	436.2	1.763	165.9
45	27.165	111.722	435.2	1.75	154
50	30.549	130.504	433.4	1.736	140.6

Температура кипения фреона 410

Температура, ° С	Давление	Температура, ° С	Давление
+50	29.5	-10	4.72
+45	26.2	-15	3.85
+40	22.9	-20	2.98
+35	19.78	-25	2.35
+30	16.65	-30	1.71
+25	15	-35	1.22
+20	13.35	-40	0.73
+15	11.56	-45	0.25
+10	9.76	-50	0.08
+5	8.37	-55	-0.22
	6.98	-60	-0.36
-5	5.85	-65	-0.51

Как понять об утечке фреона из холодильника

Понятно, что это вещество — одно из главных составляющих исправной работы техники. Утечка фреона приводит к поломке техники и невозможности использовать ее по назначению. Самая распространенная причина такой проблемы – повреждение трубы испарителя или заводской брак. Поскольку это летучий газ, не имеющий запаха, его невозможно обнаружить обонятельными рецепторами.

Однако существуют некоторые признаки, по которым можно определить утечку. Фреон в холодильнике находится под давлением, а когда повреждаются трубки испарителя, он постепенно начинает падать. Вследствие этого в холодильной и морозильной камере повышается температура воздуха, а продуты начинают быстро портиться. Это первый признак, что необходимо проверить целостность охладительной системы прибора. Как говорилось ранее, фреон не опасен для человека при температуре не выше 250 градусов, а нагреть его до такой температуры в домашних условиях невозможно.

Что такое фреон R410a

Информацию о том, что хладагент r 410a стал заменой R22 нельзя воспринимать буквально. Технические характеристики фреонов различаются, сплит-систему спроектированную под один тип газовой смеси, не заполняют другим составом. Хладон r 410a разработан в 1991 году компанией Allied Signal. Спустя 5 лет появились первые кондиционеры, работающие с новым хладоном. Целью разработчиков было заменить устаревшие газовые смеси, содержащие хлор. Соединения группы CFC (хлорфторуглеродные) при попадании в атмосферу разрушали озоновый слой, усиливая парниковый эффект. Новый фреон соответствует всем требованиям Монреальского протокола. Его влияние на истощение защитного слоя Земли равно нулю.

Состав стабилен, инертен к металлам. Не имеет цвета, обладает легким запахом эфира. Под действием открытого огня разлагается на токсичные составляющие.

2 Основные виды хладагента

Хладагенты кондиционеров это рабочие вещества, которые при закипании начинают отнимать тепло у объекта охлаждения. При этом после процесса сжатия холод начинает передаваться по назначению. Это происходит в процессе конденсации или специальном фазовом переходе.

В последнее столетие в качестве хладагента использовались различные вещества, но самые популярные из них:

• чистый воздух;
• хлористые этил и метил;
• углекислый газ;
• вода и т.д.

В кондиционерах самое большое распространение получил фреон. Утечку фреона может спровоцировать не правильная установка или нарушение эксплуатационных характеристик. Что касается нормы, то утечка фреона, может составить девять процентов ежегодно в сплит-системе. А вот мобильные или оконные кондиционеры, фреон терять не должны.

Существуют различные типы фреона, применяемые разными производителями в своих изделиях. Все они отличаются по своим характеристикам, имеют собственные достоинства и недостатки.

Рассмотрим основные виды и их особенности.

1. 1. R 22. Имеет небольшой температурный диапазон. При морозе в минус пять градусов или при жаре в сорок три градуса, оборудование с таким газом выходит из строя. В нашей стране запрещены к использованию установки с таким типом фреона.
2. 2. R 410 а – экологически чистый газ, который еще и не взрывается. Может работать при минус пятнадцати градусах. Но толщина трасс состоящих частично из меди увеличивается. Давление, выдерживаемое таким видом значительно выше.
3. 3. R 32 – инновационная разработка. Намного дешевле предыдущих моделей, обладает большей эффективностью и параметрами безопасности. В ближайшем будущем все установки кондиционирования будут переведены на использование этой марки фреона.

Почему же так выходит

_oцикл холодильной

При понижении температуры кипения до t_oa (0°С), получаем диаграмму 1а-2а-3-4а, удельная массовая холодопроизводительность, как видно из диаграммы, уменьшается, но не значительно (Q_oa = i1a»- i4a).

Это объясняется тем, что при дросселировании, в нашем случае проходя через ТРВ, до более низкого давления р_oa (процесс 3 — 4а) хладагент поступает в испаритель с большим содержанием пара (Х4a>Х4). Удельная работа сжатия компрессора с понижением температуры кипения увеличивается (la = i2a-i1a).

При этом уменьшается удельная массовая холодопроизводительность компрессора (q_0км = i1 — i4) и повышается температура сжатия паров фреона в компрессоре (t2a> t2).

С понижением температуры и давления кипения значительно увеличивается удельный объем всасываемого пара (V_1а > V₁), что приводит к существенному уменьшению удельной объемной холодопроизводительности компрессора q_vкм.

Таким образом, с понижением температуры кипения:

• уменьшается холодопроизводительность машины; снижается ее энергетическая эффективность, так как уменьшается значение холодильного коэффициента COP;
• ухудшаются рабочие характеристики компрессора, так как с увеличением отношения давлений Р_к/P_в и их разности Р_к — Р_о растет нагрузка на механизм движения и повышается температура сжатия.

Вывод: с понижением температуры кипения (понижением температуры воды) — увеличивается «объем работы компрессора», которую выполняет компрессор, поэтому падает холодопроизводительность (см. график. Добавляется зеленая площадь).

В нашем случае, при понижении температуры кипения на 10°С градусов, холодопроизводительность чиллера снижается с 19 до 12 кВт, т.е. уменьшается на ~35%.

К аналогичным последствиям приводит повышение температуры конденсации и соответственно давления конденсации. Кроме того, увеличивается нагрев компрессора и потребление электроэнергии. Однако, если снижение температуры кипения на 1°С уменьшает холодопроизводительность машины на 3 … 5%, то повышение температуры конденсации на 1°С снижает его всего на 1 … 2% (в зависимости от типа холодильной машины и условий ее работы).

На практике, для корректного подбора чиллера необходимо не только знать требуемую тепловую нагрузку (или массовый расход жидкости и её разность температур на входе и выходе из вашего оборудования), но и требуемую температуру жидкости. Так, например если нам надо отводить 12 кВт тепла при температуре жидкости +5°С, то мы выберем чиллер марки ВМТ-16, а если технология позволяет отводить тоже количества тепла (12 кВт), только при температуре воды +15°С, то мы уже можем взять установку охлаждения жидкости ВМТ-10 (Q=13 кВт, при Т_жид=+15°С), что позволит нам разово сэкономить при покупке чиллера ~20…25%, а также постоянно экономить на электроэнергии ~13000 кВт/год.

История происхождения

В 1989 году был подписан Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой. Под него попадали такие хладагенты как R22 и R13B, как озоноразрушающие (из-за присутствия в их составе хлора). Для их замены был разработан новый фреон R-410A.

Изначально его использовали для замены устаревших хладагентов (если позволяли характеристики систем). Впоследствии было разработано оборудование, которое могло работать на хладагенте r410a, но не на r22 или r13b. Оно отличалось компактностью и низким энергопотреблением.

За счет этого новые модели стали пользоваться популярностью, хоть и были несколько дороже. Когда производители хладагентов снизили стоимость нового вида фреона, на него перешли изготовители бытовой и коммерческой холодильной и кондиционерной техники. Сейчас хладагент в некоторых сферах используется чаще аналогов, таких как r134a, r404a, r600a, r407c и r507.

После разработки хладагента, многие производители начали патентовать собственные торговые марки. Сейчас полноценными аналогами R410a являются:

• SUVA 9100;
• AZ 20;
• Forane 410a;
• Solkane 410.

Торговая марка Genetron AZ 20 — полный аналог R410a

Особенности хладагента 410

Фреон R410a не является азеотропным газом. Это смесь двух хладагентов в следующих пропорциях:

1. R125, C2F5H (пентафторэтан) – 50%;
2. R32, СF2h3 (дифторметан) – 50%.

Но свойства хладагента очень близки к азеотропной смеси. Поэтому при его утечке не всегда нужно менять фреон полностью. В зависимости от системы, пи утечках до 20-60% можно дозаправлять оборудование.

По сравнению с R22, хладагент R410A имеет на 50% большую холодопроизводительность. Для полноценной работы системы его нужно на 33% меньше. при этом его рабочее давление выше. разница между давлением пара R22 и R410a зависит от температуры.

При высоких температурах (более 25 °С) она может составлять 60% и более. За счет этого в системе должны быть более прочные стенки трубок испарителя и конденсатора. Это достигается либо большим диаметром, или большей толщиной стенок. За счет большего количества используемой меди, оборудование дороже.

В отличие от R22, хладагент R410a не растворяется полностью в минеральных маслах. В оборудование заправляют полиэфирные синтетические холодильные масла, такие как:

• Bitzer BSE;
• Suniso SL;
• Mobil EAL Arctic;
• Planetelf.

Синтетическое холодильное масло Mobil EAL Arctic 68

4 Технология заливки фреона

фреона в кондиционере

Отличным вариантом будет провести процедуру опрессовки азотом, который закачивают под давлением. В паспорте на кондиционер есть информация о силе давления. Обычно она составляет 25−30 Бар. Чтобы заправить кондиционер хладагентом, необходимо следовать инструкции:

1. 1. Используя золотник сервисного порта, слить старый хладон. Эту процедуру можно также проделать через открученную трубку. Во избежание потери масла спускать газ очень медленно. Во время этого процесса следует открыть оба крана, которые находятся под защитными гайками.
2. 2. Следующим шагом будет закрытие кранов и подсоединение левого синего шланга манометрической станции к золотнику. Надо проверить вентили коллектора. Они должны быть закрыты.
3. 3. К штуцеру вакуумного насоса необходимо подключить средний жёлтый шланг. После запуска агрегата открыть задвижку низкого давления слева. Стрелка на вакуумметре должна упасть до -1 Бар, то есть ниже нуля. Далее следует открыть вентили на сервисных портах.
4. 4. На протяжении 20 минут надо вакуумировать фреоновый контур. Остановить насос и проследить, чтобы стрелка не вернулась к нулю. Если это произойдёт, следует искать утечку.
5. 5. Следующий шаг — переключение шланга с насоса на баллон. Левый кран коллектора требуется закрыть. Приоткрыть вентиль резервуара и осуществить продувку шланга газом. Для этого на 1 секунду открыть задвижку высокого давления справа.
6. 6. Баллон устанавливается на весы, и показания дисплея обнуляются. Повторно открыть левый вентиль для уменьшения массы газа. При появлении нужного количества хладона на дисплее закрыть кран.
7. 7. Оба вентиля сервисных портов перекрыть, патрубок отсоединить от золотника и проверить работоспособность кондиционера.

Осуществляя процедуру заправки кондиционера хладагентом, важно не ошибиться в последовательности действий и не открыть заправленный контур. Двадцать минут — это минимум, который понадобится для вакуумирования

За это время насос вытянет воздух и влагу, которые вредят компрессору.

Как узнать количество хладагента в системе

Стоит изначально отметить, что стандартное название «фреон» обобщает все известные на сегодня хладагенты. И, кроме того, этот газ не только обладает свойствами носителя тепла, но и выполняет своего рода смазку компрессора, установленного в кондиционере в наружном отсеке.

Вспомним, что стандартная система кондиционирования воздуха в любом помещении, представляет собой два отсека, которые размещаются снаружи и внутри помещения. Их связывают между собой трубопроводы, по которым и циркулирует данный газ – фреон. Как правило, для этого используются медные трубки небольшого сечения.

Объем фреона в кондиционере, это величина, которая напрямую зависит от длины этих самых медных трубок, связывающих два блока, и от мощности компрессора, расположенного внутри блока. Исходя из этих данных, одного значения, подходящего для всех устройств нет.

Производители заправляют системы, ориентируясь на длину трубопроводов. Как правило, ее длина не бывает менее 3 метров и более 5 метров. В основном на 1 метр трассы завод-изготовитель заправляет около 15 граммов хладагента. Не стоит забывать, что еще влияние оказывает и показатель мощности, поэтому приблизительное содержание фреона в мощных кондиционерах составляет примерно 0,6 кг, а в менее мощных около 0,09 кг.

Разумеется, что во время эксплуатации прибора любой хладагент может постепенно испаряться. Иногда это происходит быстрее, поскольку медные трубопроводы могут быть повреждены и происходит утечка. Иногда на быстрое испарение фреона влияют и некачественные соединения, которые также приводят к утечке. В таких случаях дозаправка или новая заправка устройства будет осуществляться только после полного вакуумирования всей системы.

Отличия R22 и R410a

По сравнению с фреоном r22, хладагент r410a имеет ряд преимуществ и недостатков. Они обусловлены его техническими характеристиками, физическими свойствами и сложностью производства.

Фреон r22:

• Имеет низкую стоимость;
• К 2020 году должен быть выведен из оборота странами, ратифицировавшими Монреальский протокол;
• Является однокомпонентным, в случае утечки возможна дозаправка независимо от количества потерянного хладагента;
• Не сложен в производстве, благодаря чему есть много производителей по всему миру.

Фреон r410a:

• Дороже хладагента R-22;
• Не токсичен, пожаробезопасен;
• Двухкомпонентный, в случае утечки большого количества из системы, ее нужно очистить от остатков и заправлять заново;
• Не разрушает озоновый слой;
• Имеет более высокие рабочие давления, оборудование должно быть более прочным. Оно дорогое, но надежное.

Отдельно стоит сказать про влияние на париковый эффект. Потенциал глобального потепления у хладагента r410a на 32,3% больше, чем у r22. Но если все оборудование полностью перейдет на него, то получится интересный эффект.

Так как хладопроизводительность фреона r410a лучше, его нужно меньше. Было подсчитано, что при переводе системы с 22-го хладагента на 410-ый, ее влияние на парниковый эффект уменьшалось в среднем на 11-13%. С точки зрения экологии, R22 проигрывает.

Что касается энергоэффективности, хладагент 410а лучше 22-го. Как показало исследование, опубликованное в International Journal of Engineering Research & Technology (Международный журнал инженерных исследований и технологий), разница составляет около 5-10% (см. рис).

Результаты исследования энергоэффективности хладагентов r410a, r22 и r404a

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.

Загрузка…

Фреон для кондиционеров

У вас уже установлен кондиционер или вы только планируете его покупку? — Из нашей статьи вы узнаете, какие виды фреонов существуют и каким образом хладагенты применяются в бытовых сплит-системах. 

Что такое фреон? Какими свойствами он обладает?

Фреоны (или хладоны) — углеводороды, активно применяющиеся в различных сферах производства. Главным образом, фреоны используют при изготовлении холодильных агрегатов (холодильники, системы кондиционирования, морозильные шкафы). Долгое время под фреонами подразумевали практически любые хладагенты, в то время как название «Freon®» принадлежит конкретному запатентованному углеводороду американской компании DuPont. В СССР хладагенты именовали другим словом — «хладоны».

Специалисты насчитывают не менее 50 видов фреонов с индивидуальным набором свойств и областями применения. В нашей статье мы рассмотрим лишь те из них, которые применяются в работе кондиционеров. Сначала обсудим физические и химические свойства хладагентов.

Физические свойства

Главным свойством фреонов, благодаря которому возникает возможность их применения в производстве холодильных машин, является способность поглощать и выделять тепло из окружающей среды. Как правило, фреоны — это бесцветные газы или жидкости, характеризующиеся хорошей растворимостью в неполярных органических растворителях (но почти не растворяются в воде).

Химические свойства

Хладоны — химически инертные вещества: они не горючи и не взрывоопасны (исключение составляет фреон R32 — фреон с низкой скоростью горения, R600А взрывоопасен). Однако, если подвергнуть нагреванию до 250 °С некоторые фреоны, произойдет выделение ядовитого газа фосгена (COCl2).

Влияние фреона на озоновый слой

Фреоны, имеющие в своем составе бром или хлор, оказывают крайне негативное влияние на озоновый слой Земли. Исследователи также отмечают, что такие фреоны являются одним из факторов развития парникового эффекта на нашей планете. В 1987 году Монреальским протоколом производство «вредных» фреонов было запрещено, а от производителей потребовали переходить к более экобезопасным хладагентам. В Евросоюзе и США фреон R-22 оказался под запретом в 2010 году, а в РФ — с 2015 года.
В настоящее время прослеживается тренд полного перехода на производство менее вредных для окружающей среды фреонов — таких как R32. 

Хладагенты, использующиеся в кондиционерах

Для заправки (дозаправки) кондиционера рекомендуется выбирать один из этих типов фреонов:

1.   Фреон R22. Данный хладагент широко применяют, если требуется охлаждение до крайне низких температур, например, в холодильниках бытового и промышленного назначения, автомобильных и морских рефрижераторах, промышленных кондиционерах. В случае возникновения протекания фреона R22 он постепенно испаряется. К достоинствам хладагента R22 можно отнести сравнительно низкую стоимость охлаждающей установки и комплектующих. Данный фреон может использоваться как для частичной, так и для полной заправки климатического оборудования. Значительным минусом хладона R22 является вред, наносимый окружающей среде.

2.   Фреон R410A не содержит в своем составе хлор, благодаря чему его можно считать безвредным для озонового слоя. Данный фреон относится к новому поколению по сравнению с рассмотренным выше R22. Хладагент R410А приобрел большую популярность и в настоящее время активно применяется для заправки холодильного оборудования бытового и промышленного назначения. Фреон R410А является двухкомпонентным. Если утечка составит более 40%, систему придется заправить заново. Если дозаправлять кондиционер с такой значительной утечкой хладагента R410А, оборудование может работать нестабильно, поскольку процентное соотношение компонентов изменится.

3.   Фреон R-407С включает три хладагента, каждый из которых выполняет собственные функции: R32 — обеспечивает оптимальную производительность системы, R125 — отвечает за пожарную безопасность работы, R134A ответственен за общее давление в рабочем контуре. В случае возникновения утечки фреона из кондиционера заправку придется выполнить с нуля. Такая необходимость возникает из-за того, что фреоны испаряются неравномерно, что приводит к нарушению их баланса в системе.

4.   Фреон R134А — бесцветный нетоксичный газ, которым заменяют R12. При температурах эксплуатации R134А не воспламеняется. Следует обратить внимание на то, что при нарушении герметичности системы и попадании в нее воздуха могут образовываться горючие смеси. Фреоны R134A и R12 смешивать запрещается, поскольку это приводит к образованию азеотропной смеси с массовыми долями компонентов 50/50% и высоким давлением. Насыщенный пар фреона R134А имеет большее давление, чем R12 — 1,16 и 1,08 МПа соответственно (при 45° С). Воздействие пламени приводит к разложению R134A, вследствие чего образуются такие опасные для человека соединения, как фторводород. Температура нагнетания фреона R134A невысока — примерно на 8-10 °С ниже, чем для R12. Насыщенные пары хладагента характеризуются невысокими значениями давления.

5.   Фреон R404А. Являет собой смесь фреонов, похожую на анизотропную: она способна сохранять высокую стабильность состава по типу R502, даже если произошла утечка или была произведена перезаправка кондиционера. Такие свойства хладагента R404А делают его одним из самых безопасных и стабильных фреонов. Кроме того, фреон R404А оказывает минимальное воздействие на озоновый слой. R404А не подвержен возгоранию при любых температурах. Каждый компонент данного хладагента имеет чистоту 99,9%.

6.   Фреон R32. В сравнении с R410A, этот хладагент на 30% менее вязкий и плотный. Следствие низкой плотности — меньший расход и экономия средств. Сниженное значение вязкости повышает общую эффективность системы на 5%. Отметим, что более низкие показатели плотности и вязкости также положительно влияют на холодопроизводительность оборудования (около 4%). Фреон R32 оказывает минимальное воздействие на окружающую среду: коэффициент потенциала глобального потепления на 65% меньше, чем у R410A.

7.   Фреон R507А. Представляет собой азеотропную смесь, по своим свойствам практически не отличающуюся от однокомпонентной. В отличие от хладагента R404A, компоненты R507А могут быть легко отделены друг от друга. В процессе заправки данный фреон может находиться в состоянии жидкости или газа, что позволяет производить дозаправку кондиционера при обнаружении утечек или после проведения ремонтных работ. Допускается наполнение системы как хладагентом R507А, так и R404A — смесь по-прежнему будет соответствовать спецификациям даже в случае значительной утечки.

8.   Фреон R600А. Изобутан. Ранее его применяли нечасто, поэтому производство велось в небольших количествах. Сегодня R600А активно используется в кондиционерах. В современных условиях снижен объем заправки данного хладагента и, следовательно, уменьшился предел безопасной концентрации. Кроме того, снизилось энергопотребление бытовых холодильных приборов. Приведем пример для более наглядной иллюстрации: современный 130-литровый холодильник содержит не более 25 грамм хладагента R600А, тогда как несколько десятилетий назад в одном агрегате могло циркулировать до 250 грамм изобутана. Таким образом, в современном мире R600А – очень перспективный хладагент. Особенно очевидна его экономическая выгода. Изобутан может производить любой завод, специализирующийся на нефтедобыче. Хладагент R600А, помимо плюсов, имеет также и минусы — например, взрывоопасность. Поэтому нормативные документы накладывают определенные ограничения при работе с ним.

Сколько фреона в кондиционере?

К сожалению, возможность с абсолютной точностью измерить количество оставшегося хладагента в системе отсутствует. Вместе с тем, всегда можно определить, какие рабочие параметры на данный момент имеет кондиционер. Для этого рекомендуем обратиться к специалистам, обладающим специальными знаниями и оборудованием.
Для расчета требуемого количества фреона нужно владеть информацией об определенных технических характеристиках конкретной сплит-системы. Обычно к наружным и внутренним блокам кондиционера прикрепляются таблички, на которых отражена необходимая информация: марка фреона, его «стандартное» количество. Указанного количества обычно хватает на сам кондиционер, а также 3-10 метров трассы. Однако, за точными значениями необходимо обратиться к технической документации для конкретной модели кондиционера.
В данной таблице показано примерное «стандартное» количество фреона для бытовых сплит-систем разной холодопроизводительности. 

Мощность	Холодопроизводительность, кВт.	Количество фреона, гр.
07 kBTU	2 — 2.2	500 — 700
09 kBTU	2.5 — 2.8	600 — 750
12 kBTU	3.6 — 3.9	800 — 900
18 kBTU	5 — 5.4	1100 — 1200
24 kBTU	6 — 6.4	1400 — 1700

Далее необходимо измерить длину трассы. В случае если ее длина превышает стандартную, на каждый дополнительный метр трассы необходимо предусмотреть определенное количество хладагента. Конкретные значения можно получить из официальных каталогов, либо узнать у производителя. В среднем на каждый метр добавляют 15-30 г. фреона, однако это будет зависеть от модели бытового кондиционера и его мощности.

Важно учесть и то, что каждая климатическая система имеет конкретные ограничения по максимальной длине трассы и перепаду высот между блоками. В случае несоблюдения этих норм кондиционер может сломаться.

Как часто сплит-система нуждается в дозаправке

В том случае, когда кондиционер был установлен с соблюдением всех правил профессионалами, расходные материалы были должного качества, а соединение трубок — надежным, дозаправка не потребуется в течение долгого времени. В обратном случае хладагент может постепенно испаряться. В таких случаях необходимо выяснить причину утечки и устранить неисправности, после чего — дозаправить кондиционер.

Фреон кипит при температуре

Основные функции кондиционера – это охлаждение и обогрев воздуха, уже находящегося внутри помещения. Это означает, что кондиционер в общем случае не производит притока свежего воздуха с улицы или вытяжки воздуха из помещения. Для задач вытяжки и притока служит вентиляционное оборудование.

Охлаждение воздуха в кондиционерах происходит при помощи компрессионного цикла охлаждения.

Температура кипения

Температура кипения жидкости зависит от давления окружающей среды. Чем ниже это давление, тем ниже температура кипения.

Например, общеизвестно, что вода закипает при температуре 100С. Но это происходит лишь при нормальном атмосферном давлении (760 мм рт. ст.). При повышении давления температура кипения возрастет, а при его понижении (например, высоко в горах) вода закипит при температуре гораздо ниже 100С.

Теплота парообразования

При испарении жидкости теплота поглощается из окружающей среды. При конденсации пара тепло, напротив, выделяется. Теплота парообразования жидкостей очень велика.

• Например, энергия, нужная для испарения 1 г воды при температуре 100С (539 калорий/г), значительно больше энергии, необходимой для нагревания этой воды от 0;С до 100С (100 калорий/г)!

Если жидкий фреон поместить в открытый сосуд (с атмосферным давлением и комнатной температурой), то он сразу же вскипит, поглощая при этом большое количество теплоты из окружающей среды.

Это явление и используется в холодильной машине. Только в ней фреон превращается в пар в специальном отделении – испарителе. Трубки испарителя обдуваются потоком воздуха. Кипящий фреон поглощает тепло из этого воздушного потока, охлаждая его.

Но в холодильной машине невозможно только испарять фреон, поглощая тепло. Ведь тогда в ней образуется большое количество паров и потребуется подводить все новый и новый жидкий фреон постоянно.

Холодильная машина

В холодильной машине фреон конденсируется в специальном отделении – конденсаторе. Тепло, выделившееся при конденсации, удаляется потоком охлаждающей жидкости или воздуха.

Поскольку холодильная машина должна работать непрерывно, то в испаритель должен постоянно поступать жидкий фреон, а в конденсатор – его пары. Этот процесс – циклический, ограниченное количество фреона циркулирует по холодильной машине, испаряясь и конденсируясь.

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

Теоретический цикл охлаждения

Чрезмерное нагревание хладона может вызвать выброс опасных для здоровья человека веществ и разрежение в испарителе.

Утечка фреона в кондиционере

Для кондиционера является нормой утечка фреона на 4-7% от общей массы за год. Восполнение потерь в среднем требуется проводить раз в полтора или два года. Если межблочные магистрали смонтированы некачественно, то через плохо сделанные вальцовочные соединения хладагент выходит в большем количестве. Тогда может пойти речь о закачке фреона в кондиционер в полном объеме или о возникновении предварительной необходимости восполнять потери.

При игнорировании проблемы прибор постепенно начинает работать на пределах своих возможностей, вследствие чего происходит поломка компрессора, который попросту перестает смазываться.

Как определить утечку

Специалисту несложно определить, есть ли утечка фреона из кондиционера, но сам пользователь тоже должен знать некоторые признаки потерь основного рабочего вещества. Насторожить должны:

• на местах стыковок хладотрассы и клапанов наружного модуля появляются заметные иней или наледь;
• сильно снижается качество охлаждения;
• при включении сплит-системы пахнет гарью;
• под кранами можно заметить подтеки масла – оно и дает неприятный запах;
• темнеет компрессорная теплоизоляция;
• прибор отключается и на дисплее высвечиваются коды ошибок.

При обнаружении каких-либо признаков утечки фреона из кондиционера следует сразу отключить устройство от питания и вызвать мастера.

Специалист через манометрическую станцию подключит баллон с азотом, перекроет порты и запустит в систему избыточное давление. Он должен сразу же обмылить трубы и предполагаемые места утечки. Если появился свист, и в каком-то месте мыльный раствор запузырился, то именно там и есть отверстие, через которое уходит газ. Таким образом определяется утечка фреона из кондиционера, после чего начинается устранение неполадок.

Вместо мыльного раствора можно использовать специальную концентрированную жидкость, которую загоняют в контур, а потом просвечивают ультрафиолетовым осветительным прибором возможные места потерь хладагента.

Есть ли еще способы того, как определить утечку фреона из кондиционера бытового назначения? Для одного из них понадобится особый прибор – электронный течеискатель, который оснащается гибким зондом с чувствительным сенсором – он позволяет добраться до самых трудных мест.
Определить недостаточное количество фреона в старт-стоповом кондиционере можно также с помощью термометра, который подносят к выходящему из вентилятора воздуху. Если показатели не выходят за установленные нормы в 5-8°C, то восполнение газа не нужно.
Если причина потерь заключается в негерметичности межблочных соединений, то мастер приступит к пайке труб и последующей дозаправке прибора рабочим веществом.

Заправка и дозаправка кондиционера фреоном

Как происходит заправка кондиционеров фреоном, и чем она отличается от дозаправки?

Дозаправка – это частичное восполнение потерянного объема хладагента. Она может понадобиться при утечке или при профилактической заправке. Ее также осуществляют при увеличении трассы во время монтажа. В среднем заводской объем закаченного хладона рассчитан на 5 метров трассы. Если происходит увеличение ее длины, то требуется дозаправка кондиционера фреоном из расчета 30 гр на метр магистрали.

Для бытовых кондиционеров с фреоном R-22 и ему подобных применяют способ дозаправки, а для систем с хладоном R-410a используют только метод полной заправки. Этот газ состоит из смеси химических веществ с разной степенью летучести, которые испаряются совершенно неравномерно, следовательно, состав оставшегося вещества сильно меняется.

Полная заправка – это восполнение всего объема газа в холодильном устройстве. Она необходима при заправке бытовых кондиционеров фреоном после переезда, когда предварительно весь хладагент был спущен, или при восполнении объема хладона, имеющего сложный компонентный состав.

Выпуск фреона из кондиционера

Прежде чем закачать фреон в кондиционер при полной заправке, из него необходимо выпустить оставшийся газ. Как правильно слить фреон с кондиционера, и какие инструменты понадобятся для этого?

Некоторые мастера не видят ничего страшного в том, чтобы просто ослабить гайки на внешнем блоке и стравить все в атмосферу, считая небольшое количество хладагента для окружающей среды безопасным. В чистом виде он на самом деле безвреден, но делать так не стоит. Для его выпуска из кондиционера необходимо иметь станцию по сбору фреона, которая врезается в систему кондиционирования при помощи специального штуцера и откачивает весь газ из нее.

Далее производят вакуумирование, и только после этого подключают баллон с фреоном и производят его закачку в кондиционер по необходимой норме.

Сколько нужно фреона

В разных холодильных системах находится разное количество хладагента. То, сколько в кондиционере может быть фреона, зависит от холодопроизводительности агрегата. В среднем его объем составляет в стандартных сплитах от 700-800 грамм, а в мощных установках коммерческого или промышленного назначения более килограмма.

Требуемый объем указывается производителем на шильдике, представляющем собой металлическую табличку на внутреннем корпусе сплита. Он помогает определить, сколько фреона в кондиционере должно находиться. Используя манометр, мастер определяет величину давления в охлаждающем корпусе и смотрит эту табличку.

В идеале заправка бытовых кондиционеров фреоном должна происходить маленькими порциями, чтобы в систему не попало большее количество газа, так как его переизбыток ведет к неэффективной работе – он не успевает пройти полный цикл трансформации из одного состояния в другое.

Способы заправки кондиционера

Заправка кондиционера может производиться несколькими способами, но наиболее простыми и часто применимыми являются:

• заправка по массе (по весам) – понадобится дорогостоящие весы для взвешивания баллона с хладагентом;
• заправка по давлению – при значениях ниже 3-3,5 атм требуется восполнение газа;
• по току – понадобятся токоизмерительные клещи, накладываемые на фазу провода питания работающего внешнего блока.

Существуют еще два способа: заправка по переохлаждению и по перегреву. Но в реальности их применяют только при проверке промышленных компрессорно-конденсаторных блоков, так как в бытовых сплитах нет устройства, регулирующего расход фреона. Его роль выполняет капиллярная трубка.

Если после полной или частичной заправки кондиционера его работа не выравнивается, то следует провести диагностику оборудования на обнаружение других неисправностей системы.

Только опытные монтажники знают все безопасные способы, как слить фреон в кондиционере и как восполнить его нехватку. Не стоит самим пытаться проводить такие действия, которые могут привести к ожогам кожных покровов или глаз, а также полностью вывести холодильную машину из строя.

Своевременное охлаждение холодильных агрегатов происходит благодаря кипению фреона — специального газообразного вещества, которое выполняет функцию элементарного теплообменника. Опытные мастера знают, что этот компонент выступает в качестве основного функционального элемента, а также отличного смазочного состава для компрессоров. Чтобы приобретённый агрегат служил как можно дольше, нужно знать температуру кипения фреона.

Чтобы кондиционеры и холодильники слаженно работали, а также сохранялся цикл испарения и конденсации, необходимо поддерживать оптимальный уровень давления во всей системе. В охлаждающих агрегатах могут быть использованы совершенно разные виды фреона, которые отличаются между собой не только химическим составом, но и многими другими характеристиками. Но чаще всего производители применяют следующие типы этого вещества:

Итоговая температура кипения у всех этих видов имеет разные показатели. Опытные мастера прекрасно знают, что перед заправкой того или иного холодильного аппарата необходимо учесть тип охлаждающей жидкости, которая ранее использовалась в работе.

Если у мастера нет в наличии необходимого фреона, тогда его можно смело заменить качественным хладагентом с аналогичными показателями температуры кипения и давления.

Широко распространённую информацию о том, что рабочая жидкость R-410A полностью заменила R22 нельзя воспринимать буквально. Всё дело в том, что технические характеристики этих фреонов имеют весомые различия. Ту сплит-систему, которая была спроектирована производителями под один тип газовой смеси, строго запрещено заполнять какими-либо другими составами. Температура фреона, при которой он может закипеть, зависит от того, к какой категории он относится (от 11.73˚С до 128˚С).

Универсальный фреон R-410A был разработан ещё в 1991 году, а уже через 5 лет в продаже появились первые кондиционеры, в которых использовалась эта жидкость. Таким образом, производители хотели заменить давно устаревшие газовые смеси, которые содержали опасный для человека хлор. Когда происходила утечка этой жидкости и испарения попадали в атмосферу, то изначально страдал озоновый слой, что только усиливало неблагоприятный парниковый эффект. В то время как современный вид фреона полностью соответствует всем требованиям.

Фреон считается одинаково эффективным в сплит-системах, чиллере с водяным конденсатором и винтовым компрессором. Но, такой сжиженный газ высокого давления нуждается в специальных рабочих узлах и высококачественных деталях. Специалисты стараются изобрести совершенно инновационные модели холодильной и климатической техники. Расширенные технические характеристики позволяют использовать фреон в различных устройствах:

• Затопленные испарители.
• Центробежные компрессоры.
• Насосные холодильные агрегаты.

Качественный фреон широко используется в бытовых и промышленных системах кондиционирования, а также теплонаносных установках. Специальная смесь с азеотропными свойствами идеально подходит для агрегатов с теплообменниками затопленного типа. Высокая плотность позволяет применять такой хладагент в различных целях:

• Бытовые холодильники.
• Универсальные транспортные охладительные системы.
• Пищевое и торговое холодильное оборудование.
• Мощные установки для кондиционирования воздуха в общественных зданиях, офисах и промышленных объектах.

Практически все известные виды фреона отличаются отрицательной температурой кипения, благодаря чему их активно используют в различных охлаждающих установках и бытовой технике. Помимо этого, такая жидкость просто необходима в освежителях воздуха, газовых баллончиках и других аэрозолях, где хладагент выполняет функцию выталкивающего элемента. После распыления баллон постепенно охлаждается. А сам фреон попадает в воздух. Если человек по неосторожности нагрел хладагент до критической отметки, то с его организмом ничего не случится, а вот озоновый слой пострадает серьёзно.

Многочисленные исследования показали, что масштабное производство фреона с высоким содержанием ионов хлора и брома негативно влияет на окружающую среду.

Удивительным считается то, что утечку этой жидкости из бытовой техники невозможно определить на запах. Небольшие дозы полностью безопасны для человека. Всегда нужно помнить, что у температуры кипения есть определённая зависимость от давления.

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.

Работоспособность техники зависит от качества заправленной охлаждающей жидкости. Внезапная утечка фреона чревата поломкой аппаратуры, из-за чего её больше нельзя использовать по прямому назначению. Чаще всего такая ситуация возникает на фоне того, что повредилась труба испарителя или же имеется заводской брак. В связи с тем, что фреон — это летучий газ, который не имеет запаха, его утечку невозможно обнаружить обычным обонятельным рецептором.

Среди опытных мастеров присутствуют некоторые признаки, которые помогают определить такого рода поломку. Заправленный в холодильник фреон всегда находится под давлением, а после повреждения трубки испарителя он начинает падать. Из-за этого в морозильной и холодильной камере постепенно поднимается температура воздуха, а продукты портятся. Именно это является первым признаком того, что нужно проверить целостность и работоспособность охладительной системы агрегата.

Определить утечку фреона из кондиционера помогут несколько простых фактов:

1. 1. Качество охлаждения воздуха существенно снижается.
2. 2. На местах стыковок клапанов наружного модуля и хладотрассы проявляется характерный иней либо наледь.
3. 3. Компрессорная теплоизоляция начинает темнеть.
4. 4. После включения сплит-системы в комнате пахнет гарью.
5. 5. Оборудование может отключаться, а на табло высвечивается код ошибки.

В случае обнаружения каких-либо признаков утечки фреона из системы нужно сразу отключить оборудование от электропитания и вызвать опытного мастера.

Чтобы дозаправить систему, необходимо знать, какое именно давление должно быть в рабочем агрегате. Стоит отметить, что температура конденсации фреона R-410А находится в пределах +43˚С.

Прежде чем использовать фреон, нужно подготовить все необходимые инструменты и материалы. Для работы обязательно пригодится специальный манометр, мощный вакуумный насос, весы, по которым можно будет определить объём хладагента в оборудовании, а также баллон с охлаждающей жидкостью.

Все дальнейшие действия должны соответствовать следующей схеме:

• Изначально необходимо аккуратно отключить охладитель от сети электроэнергии, а также определить необходимое для заправки количество охлаждающей жидкости по весу либо давлению в рабочей системе.
• Мастер должен постепенно очистить трубки с помощью азота. Эти манипуляции помогут устранить из системы все лишние примеси, а также позволят убедиться в полной герметичности всех стыков. Такие действия особенно важны в том случае, если есть какие-либо подозрения на утечку фреона из-за повреждения какого-либо элемента.
• На следующем этапе необходимо аккуратно закрыть трёхходовой клапан (исключительно по часовой стрелке).
• Пришло время определить уровень давления и дозаправить хладагент. К штуцеру присоединяется специальный манометрический коллектор.
• На завершающем этапе трёхходовой клапан снова открывается, а к коллектору подключается заранее подготовленный баллон с фреоном, чтобы перекачать его в систему.

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.

Компрессионный цикл охлаждения применяется в работе большинства холодильных агрегатов. Несмотря на тот факт, что тип конструкции холодильников и кондиционеров существенно отличается, работают они по аналогичному принципу.

В компрессоре Холодный насыщенный пар хладагента поступает в компрессор холодильной машины (точка С1). В процессе сжатия его давление и температура повышаются (точка D). Энтальпия тоже повышается на величину, равную проекции линии С1-D. На схеме это отрезок НС1-НD. Конденсация В конце цикла сжатия хладагента горячий пар попадает в конденсатор. Здесь при постоянных температуре и давлении происходит конденсация, и горячий пар превращается в горячую жидкость. Хотя температура практически постоянна, энтальпия уменьшается при фазовом переходе, а выделившееся тепло отводится от конденсатора. Этот процесс отображается на диаграмме в виде отрезка, параллельного горизонтальной оси (давление постоянно). Процесс в конденсаторе холодильной машины происходит в три этапа: снятие перегрева (D-Е), конденсация (Е-А) и переохлаждение жидкости (А-А1). Участок диаграммы D-А1 соответствует изменению энтальпии хладагента в конденсаторе и показывает, какое количество тепла выделяется в ходе данного процесса. Снятие перегрева. В этом процессе температура пара снижается до температуры насыщения. Излишнее тепло отводится, но изменения агрегатного состояния не происходит. На этом этапе снимается около 10 – 20% тепла. Конденсация На этом этапе происходит изменение агрегатного состояния хладагента. Температура при этом остается постоянной. На этом этапе снимается около 60 – 80% тепла. Переохлаждение жидкости В этом процессе жидкий хладагент охлаждается, при этом получается переохлажденная жидкость. Агрегатное состояние не изменяется. Переохлаждение жидкости на этом этапе позволяет повысить производительность холодильной машины. При постоянном уровне энергопотребления понижение температуры на 1 градус повышает производительность холодильной машины на 1%. Регулятор потока Переохлажденная жидкость с параметрами точки А2 поступает на регулятор холодильной машины. Он представляет собой капиллярную трубку или терморегулирующий расширительный клапан. В регуляторе происходит резкое снижение давления. Непосредственно за регулятором начинается кипение хладагента. Параметры получившейся смеси пара и жидкости соответствуют точке В. В испарителе Смесь пара и жидкости (точка В) попадает в испаритель холодильной машины, где поглощает тепло от окружающей среды и полностью переходит в пар (точка С1). Этот процесс происходит при постоянной температуре, но энтальпия при этом увеличивается. На выходе испарителя парообразный хладагент немного перегревается (отрезок С1-С2), чтобы капли жидкости испарились полностью. Для этого приходится увеличивать площадь теплообменной поверхности испарителя (на 4-6% на каждый градус перегрева). Обычно перегрев составляет 5-8 градусов, и увеличение площади теплообмена достигает 20%. В испарителе холодильной машины энтальпия хладагента изменяется на величину НВ-НС2, равную проекции кривой испарения на горизонтальную ось. Реальный цикл охлаждения
Реальный цикл охлаждения имеет некоторые отличия от идеального. Это происходит за счет потерь давления, возникающих на линии всасывания и нагнетания холодильной машины, а также в клапанах компрессора. Поэтому отображение реального цикла на диаграмме связи давления и энтальпии несколько иное. Из-за потерь давления на входе в компрессор всасывание должно проходить при давлении, которое ниже давления испарения (отрезок C1-L). Кроме того, из-за потерь давления на выходе компрессору приходится сжимать пар хладагента до давления, которое выше давления конденсации (M-D1). Таким образом, работа сжатия увеличивается. Такая компенсация потерь давления в реальной холодильной машине снижает эффективность цикла. Кроме потерь давления в трубопроводе, есть и другие отклонения от идеального цикла. Во-первых, реальное сжатие хладагента в компрессоре не может быть строго адиабатическим (без подвода и отвода тепла). Поэтому работа сжатия оказывается выше теоретически рассчитанной. Во-вторых, в компрессоре холодильной машины имеются механические потери энергии, что приводит к увеличению необходимой мощности электродвигателя. Эффективность цикла охлаждения холодильной машины Отображение на диаграмме: C1-L – потеря давления при всасывании M-D1 – потеря давления при выходе HD-HC1 – теоретическое изменение энтальпии (теплосодержания) при сжатии HD1-HC1 – реальное изменение энтальпии (теплосодержания) при сжатии C1D – теоретическое сжатие LM – реальное сжатие Для выбора лучшего из циклов охлаждения необходимо оценивать их эффективность. Обычно показателем эффективности цикла холодильной машины служит КПД или коэффициент термической (термодинамической) эффективности. Коэффициент термической эффективности – это: отношение изменения энтальпии хладагента в испарителе (НС-НВ) к изменению энтальпии в процессе сжатия (HD-HC). или: соотношение мощности охлаждения и электрической мощности, которую потребляет компрессор холодильной машины. Например, если коэффициент термической эффективности какой-либо холодильной машины равен 2, то на каждый кВт потребляемой электроэнергии эта машина производит 2 кВт холода. Охлаждение в холодильной машине происходит за счет теплопоглощения при кипении жидкости (фреона) – газообразного вещества, являющегося не только основным функциональным элементом, но и частью смазочного материала для компрессора вместе с маслом. Он не имеет цвета, запаха и практически не способен воспламеняться, за исключением его прямого контакта с открытым пламенем при температуре не менее 900°C. Чтобы в холодильной установке происходил непрерывный цикл преобразований хладона (испарение и конденсация), важно поддерживать нормальное давление в системе, благодаря которому будет оставаться допустимая температура закипания хладагента. Температура кипения фреона в кондиционере совершенно не равна привычным показателям, при которых кипит та же вода. В данном случае она зависит от давления окружающей среды. Чем оно выше, тем выше ее показатели, и наоборот, чем ниже давление, тем ниже ее параметры. Но они всегда имеют низкие значения. Разные типы фреонов, отличающиеся физическими свойствами и химическим составом, имеют разные температуры кипения в кондиционере при остальных одинаковых условиях. В холодильных установках чаще применяют хладагенты R-22, R-134a, R-407, R-410a. Последний считается наиболее безопасным, так как не представляет угрозу для окружающей среды и человека. Но его применение в кондиционере увеличивает цену на устройство. Данная ниже таблица температур кипения фреонов разных типов в кондиционерах – это часть таблицы, которой пользуются монтажники при заправке или дозаправке холодильных машин. Это своего рода замена линейке зависимости температуры кипения от давления, используемой на производстве или в сервисных центрах. Приведенные значения нормальной температуры подразумевают нормативное атмосферное давление в 0,1 МПа.
Тип фреона	Нормальная температура кипения, °C	Критическое давление, МПа	Критическая температура кипения, °C
R-22	-40,85	4,986	96,13
R-410a	-51,53	4,926	72,13
R-134a	-26,5	4,06	101,5
R-407	-43,8	4,63	86,0

Хладагенты и их свойства — интересно и познавательно!

Хладагенты и их свойства

Хладагент кондиционера, холодильной системы – это вещество, переносящее тепло/холод от одного теплообменника к другому. Расширяясь при кипении хладагент забирает тепло от охлаждаемого объекта и после сжатия компрессором отдает его в окружающую среду. Процесс получается круговым. Фреон или альтернативный газ сжимается в компрессоре, в конденсаторе происходит сжижение, а в испарителе, соответственно, испарение.
Аммиак, фреон, углеводороды и элегаз – основные холодильные агенты на сегодняшний день. Разберем наиболее часто используемые из них на сегодняшний день. Существуют две основные классификации фреонов: CFC- хлорофторуглероды и HCFC- гидрофторуглероды. К группе CFC относятся хладагенты R-11, R-12, R-500, R-502. Фреон R-22 представляет группу HCFC.
Все эти вещества относятся к небезопасным для экологии нашей планеты, так как разрушают озоновый слой Земли и увеличивают влияние парникового эффекта. Поэтому активно создаются и разрабатываются вещества нового поколения. Так, например, фреон R-12 уже активно заменяется на R-134a, который в свою очередь состоит из водорода и фтора и не содержит хлора. Но, к сожалению, его тепловые свойства уступают старому поколению.
На данный момент в России в широкой продаже представлены кондиционеры с однокомпонентным R-22 фреоном. Он разрушает озоновый слой в меньшей степени, но все-таки разрушает, поэтому во многих станах использование данного хладагента ограничено или запрещено.

Свойства фреона R-22 приведены в таблице:

Молекулярная масса, г/моль	86.47
Температура кипения при 1 атм, С°	-40.75
Температура замерзания, С°	-160
Критическая температура, С°	96
Критическое давление, бар	49.77
Критическая плотность, кг/куб.м.	525
Плотность жидкости при 25С, кг/куб.м.	1194
Теплота испарения при температуре кипения, кДж/кг	233.5
Давление пара при 25С°, бар	10.4
Температура самовоспламенения, С°	635

Использование небезопасных фреонов при герметичных соединениях и исправном оборудовании не вредят человеку, но никто не застрахован от протечек и поломок. Очень важно соблюдать регулярность обслуживания кондиционеров квалифицируемыми специалистами.
На данный момент существует вариант замены фреона R-22 на экологически безопасный R-407С, который является многокомпонентным и состоит из смеси фреонов: R-125, R-143a и R-32.
Хладагент нового поколения, широко применяемый в кондиционерах, носит имя R-410a, входит в группу HFC, не содержит хлора, не разрушает озоновый слой Земли. Являясь многокомпонентным фреоном, R-410a менее удобен в эксплуатации. Даже при небольшой утечке рекомендуется полная перезаправка хладагента. Да и стоимость процедуры на рынке выше порядка в 2-5 раз.
Фреон R-22 хорошо растворяется в минеральном масле. Недостаток нового хладагента R-410a перед R-22 заключается в том, что для него требуется синтетическое полиэфирное масло, которое обладает свойством гигроскопичности, то есть поглощения влаги, в том числе из воздуха. Это делает хладагент не пригодным для дальнейшего использования.

Характеристики хладагента R-410a изложены в таблице:

Состав (%)	R32/R125 (50:50)
Температура кипения, С°	-51,4
Давление насыщенного пара (при 25С°)	1,56 МПа
Плотность пара	64 кг/куб.м.
Воспламеняемость	нет
Коэффициент разрушения озона	0
Коэффициент парникового эффекта	1730
Тип смазки трубок	Синтетические масла

При наличии кондиционера, нужно не забывать о своевременном сервисном обслуживании, а при демонтаже системы пользоваться услугами квалифицированных специалистов, которые не «выпустят» фреон в воздух.

Фреоны температура кипения — Справочник химика 21

    Обычно для этой цели применяют неорганические соединения— аммиак (температура кипения —33 «»С) или сернистый газ (температура кипения —10 «С). Оба они дешевы и сейчас используются в больших промышленных холодильных установках. А в установках поменьше, например в домашних холодильниках или кондиционерах, применяют фреон — его температура кипения —28 «»С. [c.78]

    Высокотемпературное отходящее тепло пара пригодно для приве дения в действие турбины, однако использование воды при температуре ниже 200°С затруднительно, и в качестве рабочей жидкости применяют фреоны, температура кипения которых ниже, чем у воды. [c.80]

    Ниже приведены температуры кипения, и плавления фреонов  [c.394]

    Каскадные холодильные циклы представляют собой последовательно соединенные парокомпрессионные машины с различными хладагентами, отличающимися по температурам кипения. Принцип взаимодействия последовательно соединенных парокомпрессионных холодильных машин заключается в том, что хладагент, сжижающийся при более высокой температуре, служит для конденсации паров труднее конденсируемого хладагента. Например, в стандартном каскадном холодильном цикле, предназначенном для сжижения природного газа, обычно применяют три ступени. На первой ступени в качестве хладагента используют пропан, фреон или аммиак, на второй — этан или этилен, на третьей — метан или природный газ. Принципиальная схема каскадного холодильного цикла показана на рис. 31. [c.129]

    При температурах в холодильнике выше —23.3° С применяются пропан, аммиак или один из фреонов. При криогенных условиях можно использовать этилен и метан. В общем, нижним пределом практической применимости любого хладагента является его температура кипения при атмосферных условиях. Желательно, чтобы хладагент обеспечивал в холодильнике г.есколько повышен ое давление, что необходимо для более эффективной работы компрессора, так как при давлении менее 1,8—2,1 кгс/см значительно возрастает необходимая мощность. [c.183]

    Все большее распространение получают фреоны (фторхлор-производные углеводородов), которые отличаются широким диапазоном термодинамических свойств (температур кипения, давлений и т. д.). В большинстве своем фреоны безвредны, негорючи, не взрывоопасны, не имеют запаха недостатком фреонов является их малая скрытая теплота парообразования и растворимость в смазочных маслах. [c.380]

    Имеются сведения, что некоторые зарубежные фирмы применяют для обезжиривания кислородного оборудования фреоны. Эти вещества являются хорошими растворителями жиров и масел, не взрывоопасны в воздухе и кислороде и, что очень важно, значительно менее токсичны, чем другие хлорированные углеводороды. Наиболее приемлемым является использование для обезжиривания фреона 113, имеющего сравнительно высокую температуру кипения. [c.201]

    Температура кипения фреона-12 [c.333]

    Фреоны (СР,С12, СИР С и т.д.), которые имеют температуры кипения немного ниже комнатной и могут быть сжижены при неболь- [c.197]

    Состав холодильной установки. Холодильная установка, работающая на Р22, объединяет несколько автономных установок, обслуживающих морозильные аппараты типа АСМА и АМП-7А, трюмы мороженой продукции и льдогенераторы с температурами кипения, соответственно равными —42, —38 и —32 °С. Распределение хладагента по аппаратам осуществляется насосами, которые обеспечивают пятикратную циркуляцию фреона. [c.294]

    Температура кипения фреона, С……20.. .25 [c.940]

    Исходным мономером для получения политетрафторэтилена является тетрафторэтилен (СГг = СРз), который представляет собой газообразное нетоксическое вещество с температурой кипения 76,0° и температурой плавления 142,5° [94]. Синтез тетрафторэтилена начинается с фторирования хлороформа. При фторировании образуется дифторхлорметаи, который применяется в холодильной технике под названием фреон 22. Во второй стадии дифторхлорметаи при каталитическом пиролизе превращается в тетрафторэтилен [95]  [c.802]

    Однако при полном растворении масла во фреоне температура кипения смеси несколько выше, чем у чистого хладагента. Чтобы обеспечить заданную холодопроизводительность, приходится поддерживать более низкое давление, что связано с дополнительной затратой мощности компрессора. Другой недостаток состоит в том, что при длительной остановке компрессора повышение давления приводит к насыщению масла в картере фреоном. При пуске компрессора давление в нем резко падает, масло вскипает, что приводит к необходимости принимать дополнительные меры, чтобы предотвратить выброс масла из картера. Однако преимущества полной растворимости гораздо выше указанных недостатков. [c.46]

    Область применения холодильных ротационных бустер-компрессоров характеризуется холодопроизводительностью от нескольких киловатт до 900 кВт (теоретическая производительность до 1,3 м /с) при температуре кипения /о=—40 °С и промежуточной температуре = —10 °С, температурой кипения от —25 до —70 °С разностью давлений нагнетания и всасывания до 400 кПа. Компрессоры используют для работы на аммиаке и фреонах. [c.24]

    При комбинированной подаче фреон движется через последовательно соединенные змеевики сначала снизу вверх, а затем (в последних секциях) — сверху вниз. Коэффициент теплопередачи при комбинированной подаче несколько выше, чем при верхней, однако такие испарители имеют повышенное гидравлическое сопротивление. Поэтому комбинированный способ подачи фреона применяют лишь в некоторых испарителях, работающих при высоких температурах кипения возврат масла из таких систем осуществляется легче, чем при нижней подаче хладагента. [c.61]

    Устройство подключается к вакуумной линии в точке А, а ампулы с растворителем (802), осадителем (фреон 113) и реагентами — в точке В. При атом объемы содержащихся в ампулах компонентов должны быть тщательно калиброваны (в противном сл> гае система должна включать в себя вспомогательную линию, обеспечивающую точное дозирование). Необходимо принять некоторые меры предосторожности в связи с тем, что нормальная температура кипения 80г равна -10°С и давление паров при комнатной температуре составляет около 3 атм. В частности, аппаратура не должна содержать тонкостенных деталей и секций, а 80 и растворы необходимо содержать при температуре ниже 0°С. [c.193]

    На принципе испарения низкокипящих жидкостей основаны также обычные холодильные машины, используемые для охлаждения солевых растворов и других холодильных жидкостей или для охлаждения воздуха. Пары низкокипящих жидкостей, чаще всего сернистого газа, аммиака, хлористого метила или дихлордифторметана (фреон 12) при охлаждении воздухом или водой сжижаются под давлением и затем в охлаждающей части системы расширяются. Минимальная температура, которую можно достигнуть, определяется давлением паров после расширения и равна температуре кипения вещества при этом давлении. [c.94]

    Все расширяющееся использование фреонов в качестве хладагентов объясняется в первую очередь их практической безвредностью для человека (по сравнению с аммиаком), а также хорошими термодинамическими характеристиками, позволяющими выбрать оптимальный хладагент, соответствующий требуемым температурам кипения и конденсации. [c.57]

    Если применяют маслофреоновые смеси с ограниченной взаимной растворимостью, то фракция, богатая маслом (как более легкая) собирается слоем в верхней части испарителя. Для обеспечения возврата масла в компрессор необходимо, чтобы температура застывания масла была значительно ниже температуры кипения фреона. Тогда масло вспенивается парами хладагента и в таком виде уносится во всасывающий трубопровод. [c.62]

    Из выражения (IV.4) следует, что кратность циркуляции п повышается с увеличением количества теплоты (пропорциональной отведенной в теплообменнике от переохлаждаемого фреона. Поэтому нужно стремиться к тому, чтобы фреон, поступающий из конденсатора, переохлаждался в теплообменнике до температуры, на 2—3 С превышающей температуру кипения. [c.69]

    В связи с применением фреонов отпадает ряд ограничений Правил Регистра СССР, в том числе связанных с применением систем непосредственного охлаждения. Кроме того, использование фреонов позволяет существенно упростить установку. Так, в настоящее время при температурах кипения до —45 °С широко используют одноступенчатые холодильные установки с винтовыми компрессорами, работающие на фреонах, тогда как при работе на аммиаке для создания таких температур требуются двухступенчатые установки. [c.294]

    Фреоновые масла, особенно применяемые в низкотемпературных установках, должны иметь температуру помутнения (выпадения парафинов) ниже, чем температура кипения хладагента в испарителе. Прн этом следует иметь в виду, что парафины не растворяются во фреонах, а температура помутнения маслофреонового раствора всегда выше, чем у чистого масла и существенно зависит от содержания масла во фреоне. [c.327]

    Практическое примеиеиие имеют F4 и ССЦ, другие галогениды углерода СГиспользуются редко. Тетрафторид углерода F4 — газ, т. кип. -128 С, т. пл. -184 С. Это очень инертное вещество. Его, как и другие фторсо-держащие соединения углерода, в частности F2 I2, применяют в качестве фреонов — рабочих веществ холодильных машин. Фреоиы должны иметь значительную теплоту испарения при низкой температуре кипении, не вызывать коррозию металлов, быть малотоксичными Этими свойствами обладают F4 и F2 I2. [c.371]

    С производится за счет пара, горячей воды, дымовых газов, тепла различных теплоносителей, обратных потоков нефтепродуктов, различных технологических потоков (регенерации тепла). Для этой цели служат аппараты теплообменники, кипятильники, испарители. Нагрев выше 250°С производится за счет огневого нагрева в трубчатых печах или других устройствах за счет сжигания топливного газа, жидкого нефтяного топлива, кокса, сероводородного газа, водорода. Охлаждение до температуры +30°С производится воздухом или водой в холодильниках. Охлаждение до температуры -100°С и ниже производится хладагентами пропаном, аммиаком, фреонами, этаном, азотом, водородом, гелием. Эти хладагенты имеют низкую температуру кипения (табл. [c.48]

    Низкие температуры в технике достигаются за счет испарения (кипения) различных газов, называемых хладагентами (аммиак, пропан, фреон, этан, метан, азот). Температуры кипения этих хладагентов приведены в табл. II-1, П-2, И-4 главы 2. [c.233]

    II Аммиак Фреон-12 Фреон-22 1 Ниже 0° 5-15 Для поршневых компрессоров при температуре кипения до—60° и турбокомпрессоров при более низких температурах кипения [c.22]

    Каскадное охлаждение основано на использовании соединенных последовательно нескольких парокомпрессионных машин с различными хладагентами, отличающимися по температуре кипения. Суть каскадного охлаждения состоит в том, что хладагент, сжижающийся при более высокой температуре, служит для конденсации паров труднее конденсируемого хладагента. Например, в стандартном каскадном цпкле сжижения природного газа обычно применяются три ступени. На первой в качестве хладагента используются пропан, фреон или аммиак, на второй — этан, этилен на третьей — метан, природный газ. [c.132]

    Дифтордихлорметан Ср2С1з фреон-12)— жидкость с температурой кипения 29,8 °С. Не ядовит, н реагирует при комнатной температуре с металлами. При его испарении поглощается большое количество теплоты. Применяется (как и другие ф р е о н ы — полифторхлоруглеводороды) в холодильных устройствах, а также как растворитель для образования аэрозолей. [c.479]

    Примером таких хладагентов являются фреоны («Freon» — это торговое название продуктов компании Du Pont). Меры безопасности при работе с фреонами описаны в работе [Du Pont,1969]. В общем случае это негорючие (иногда способные гасить пожар) и нетоксичные вещества некоторые из них оказывают анестезирующее действие, например фреон-12. Некоторые из фреонов, имеющие низкие температуры кипения, представляют опред( ленную опасность в плане «холодных ожогов». [c.441]

    Дифтордихлорметан СРзСЬ фреон-12) — жидкость с температурой кипения 29,8 °С. Не ядовит, не реагирует при комнатной температуре с металлами. 1 )и [c.569]

    Галогеналканы, которые имеют температуры кипения немного ниже комнатной и могут быть сжижены при небольшом увеличении давления, используются в качестве хладагентов в холодильных машинах. Наиболее удобными хладагентами являются фторированные углеводороды — фторалканы, называемые в технике фреонами. Чаще других используется дифтор-дихлорметан I2F2 (фреон-12). Легко сжижаясь при повышении давления, фреоны столь же легко испаряются при понижении давления. Это позволяет использовать их в аэрозольных пульверизаторах. [c.625]

    Для получения весьма низких температур (порядка минус 70° С, минус 100° С) применяют каскадные холодильные установки. В нижней ветви каскада используются холодильные агенты — этан, этилен и фреон-13. Наилучшие холодильные характеристики имеет этилен наименьшее отношение давлений Р Ро п наибольшую объемную холодопроизводительность. Нормальная температура кипения этилена ниже, чем этана. В этиленовом цикле без применения вакуума можно достигнуть более низкой температуры, чем в этановом. Поэтому на установках сжиженпя природного газа выгоднее применять этиленовый холодильный цикл. [c.75]

    Хлорфторпроизводные парафиновых углеводородов, так на зываемые фреоны, имеют низкую температуру кипения и ис -пользуются в холодильной промышленности в качестве хладо-агентов (вместо жидкого аммиака или сернистого ангидрида). Важнейшим из них является дифтордихлорметан (СРгСЬ), получающийся действием трехфтористой сурьмы на четыреххлористый углерод. [c.153]

    В холодильных машинах малой холодопроизводительностн, в бытовых холодильниках, а также транспортных установках используют фреоны. Г1ри температурах кипения от —10 до —25 С предпочтение пока отдают R12 из-за его более низкой стоимости и доступности по сравнению с R22, а также более низкой температуры конЦа сжатия в компрессоре. [c.20]

    Бромированный фреон Н13В1 может быть использован в качестве хладагента для создания низких температур кипения (до —60°С) в одноступенчатых холодильных установках с охлаждением конденсаторов водой. [c.59]

    В каскадных установках, работающих при температурах кипения фреона ниже —100°С, трудно организовать возврат масла из испарителей в компрессор нижней ветви каскада. Объясняется это тем, что даже у самых современных низкотемпературных масел, применяемых в холодильной технике, при таких низких температурах вязкость возрастает настолько, что они теряют текучесть. В этих условиях для смазки низкотемпературных компрессоров применяют масла с высокой температурой замерзания, например вакуумные. Их отделяют от циркулирующего фреона в специальных спаренных маслоотдели-телях-вымораживателях до поступления маслофреоновой смеси в конденсатор-испаритель. [c.65]

    Чем больше концентрация масла в смеси, тем выше температура кипения раствора (по сравнению с чистым хладагентом). Это явление, называемое кажущимся перегревом, отрицательно сказывается на теплосъеме фреоновых охлаждающих приборов, так как фактически разность между средними температурами потребителя холода и кипения маслофреонового раствора оказывается меньше теоретической разности температур и кипения чистого фреона (,  [c.333]

    Способ изготовления пенопластов на основе резольных фенолоформальдегидных полимеров с использованием легколетучих углеводородов получил большое распространение за рубежом, причем в ГДР и ФРГ чаще используют п-пентан. Для получения пенопластов в ФРГ применяют полимеры резольного типа, отверждающиеся с выделением тепла [22], благодаря которому осуществляется вспенивание композиции легколетучими углеводородами. Кроме легколетучих применяют фторсодержащие углеводороды типа фреонов, а также легкий бензин с температурой кипения 40—80°С. [c.13]

    Одним из промышленных способов получения окиси гексафторпропилена является окисление гексафторпропилена кислородом в среде инертного растворителя при температуре порядка 150 °С и давлении 40 атм. Конверсия гексафторпропилена достигает 70 %, а выход окиси гексафторпропилена на прореагировавщий олефин составляет 70 %. Низкая конверсия гексафторпропилена при окислении ведет к значительным потерям целевого продукта из-за близости температур кипения этих веществ. В то же время в среде 1,1,1-три-фтортрихлорэтана (фреон 113) конверсия достигает 95 %, а выход целевой окиси составляет 85 % [15а]. [c.45]

    Четыреххлористый углерод — бесцветная тяжелая легкоподвижная жидкость плотность прн 20° С 1,595 г/см -, температура кипения 76,8, температура плавления —23° С. Широко применяется для получения ценных хладоагеитов-фреонов (не обладающих токсическими свойствами и негорючих), синтетического волокна энант и как отличный негорючий растворитель смол и масел. [c.22]

    Реакцию можно проводить в двухгорлой колбе со стеклянной колонкой, заполие11ной гранулированным цииком. В этом случае раствор фреона 112 в абсолютном этиловом спирте добавляют по каплям к равному объему абсолютного этилового спирта. Реакцию проводят при температуре кипения этилового спирта. [c.15]

    Умеренное охлаждение основано на испарении жидкостей с низкими температурами кипения. При обычных условиях они находятся в газообразном состоянии. К числу наиболее распространенных хладагентов относятся аммиак и фреоны — фторхлор-замещенные метана и этана. Для охлаждения до не очень низких температур (до —40 °С) применяются промежуточные хладагенты, обеспечивающие возможность одновременного охлаждения в нескольких аппаратах. В качестве промежуточных хладагентов используются водные растворы хлористого кальция или хлористого магния с низкой температурой кристаллизации. [c.365]

    Основные требования к рабочему веществу холодильных установок -это достаточно низкая температура его кипения при атмосферном давлении и не слишком высокие давления паров при температуре окружающей среды. Таким требованиям удовлетворяют аммиак и так называемые хладоны (фреоны) (хладон 12 — СС12Г2 и др.), температура кипения которых при атмосферном давлении составляет приблизительно -33 °С. [c.294]

    Галоидуглеводороды обладают большей плотностью по сравнению с соответствуюш,нми углеводородами, которая увеличивается при переходе от хлорзамещенных к бром-и йодпроиззодным. В такой же последовательности повышается температура кипения веществ. При введении фтора в молекулу тем пература кипения фрео-ноБ понижается, плотность увеличивается. Фреоны обладают характерным запахом. Прч вдыхании они оказывают наркотическое действие. Они хорошо растворяют смолы, жиры и углеводороды, в воде растворяются в небольших количествах. При интенсивном механическом воздействии и в особенности в присутствии поверхностноактивных веществ способны образовывать эмульсии. В воде галоидуглеводороды омыляются с образованием соответствующих кислот. ]Золее легко омыляются йодуглеводороды и практически не гидролизуются фторзамещенные, содержащие два к более атома фтора при одном углероде. Атом галоида довольно легко замещается на другие группы, наиболее подвижек йод, затем бром и хлор. Ниже приводятся краткие сведения о галоидуглеводородах, применяемых отдельно или в смесях и рексмендованных для тушения пожаров в качестве огнетушащих средств. [c.78]

---

Хладон 22 (R22). Гарантия качества. Фасовка. Доставка.

(Дифторхлорметан, R22, фреон 22)

Альтернативные названия: Хладагент (Холодильный агент) 22, Chlorodifluoromethane, F 22, R-22, 4-01-00-00032 (Beilstein Handbook Reference), Algeon 22, Algofrene 22, Algofrene type 6, Arcton 22, Arcton 4, BRN 1731036, CFC 22, Daiflon 22, Difluorochloromethane, Difluoromonochloromethane, Dymel 22, Electro-CF 22, Eskimon 22, FC 22, Flugene 22, Fluorocarbon-22, Forane 22, Forane 22 B, Freon 22, Frigen, Frigen 22, Genetron 22, Haltron 22, HFA-22, HSDB 143, Isceon 22, Isotron 22, Khladon 22, Monochlorodifluoromethane, Racon 22, Refrigerant R 22, Ucon 22.

Хладон 22 (Дифторхлорметан, R22, фреон 22) — бесцветный газ со слабым специфическим запахом. Применяется для получения температуры до минус 40°С в I ступени и температуры до минус 60°С во II ступени в холодильных машинах, в бытовых и промышленных кондиционерах. Также используется в качестве смесевого компонента, порообразователя для получения пенопласта, а также для получения фтормономеров и иных фтороорганических веществ.

Хладон 22 (Дифторхлорметан, R22, фреон 22) — негорючий и невзрывоопасный газ. Температура самовоспламенения выше 700°C. При соприкосновении с пламенем и горячими поверхностями разлагается с образованием высокотоксичных продуктов. При температуре 400-600°C в газовой фазе в объеме или на катализаторе реагирует с хлором и бромом. Разрешен в производство и использование до 2030 г. Заменители Хладона 22: R404a, R407a, R407c, R410a, R507, Isceon 59, R290 и R717.

Хладон 22 заливают в стальные сосуды, работающие под давлением. Коэффициент заполнения не более 1кг на 1 дм3 вместимости сосуда.
Хранят в складских помещениях, под навесом или на открытом воздухе, исключая попадание прямых солнечных лучей.
Транспортируют всеми видами транспорта в соответствии с правилами перевозки опасных грузов.

Химическая формула — CF2CIH.
Озоноразрушающий потенциал (ODP): 0.05
Потенциал глобального потепления (GWP): 1700.
Класс опасности – 4

Как определять температуры испарения и конденсации.

Чиллер — это сложная система, основными компонентами которой являются компрессор, термостатический расширительный клапан, конденсатор и испаритель. Но вы Что означают конденсация и испарение в рециркуляционном охладителе?

При выборе чиллера с циркуляционной водой следует учитывать несколько факторов, которые могут повлиять на холодопроизводительность. Эти факторы включают температуру чиллера, температуру окружающего воздуха или температуру воды в помещении, температуру испарения, температуру конденсации и техническое обслуживание чиллера.

Конденсатор и испаритель представляют собой теплообменники, передающие тепло от одной среды к другой. В случае конденсатора с воздушным охлаждением теплообменник жидкость-воздух из медных труб с алюминиевым оребрением обычно используется для отвода тепла от горячего газообразного хладагента в окружающий воздух.

Температура конденсации:

Под температурой конденсации компрессорной системы обычно понимается температура, при которой хладагент конденсируется в конденсаторе.Давление пара хладагента, соответствующее температуре, является давлением конденсации. Для конденсаторов с водяным охлаждением температура конденсации обычно на 3-5 ° C выше, чем температура охлаждающей воды.

Температура конденсации — один из основных рабочих параметров чиллера с рециркуляцией воды. Для реальной системы охлаждения наиболее важным рабочим параметром является температура конденсации. Она напрямую связана с холодопроизводительностью, безопасностью, надежностью и уровнем энергопотребления системы охлаждения.

Температура испарения:

Температура испарения — это температура, при которой хладагент испаряется и закипает в испарителе, что соответствует давлению испарения. Температура испарения обычно на 2–3 ° C ниже требуемой температуры воды.

Температура кипения идеальна для температуры охлаждения, но на практике температура кипения хладагента немного ниже температуры охлаждения на 3-5 градусов.

Как обычно определяются температуры испарения и конденсации:

В зависимости от температуры кипения и температуры конденсации. например, в чиллерах с воздушным охлаждением, температура конденсации в основном зависит от температуры окружающей среды, в то время как температура испарения зависит от того, к какой области применяется, температура кипения в системе кондиционирования воздуха выше, температура охлаждения ниже и температура замерзания ниже.Даже в некоторых областях с самой низкой температурой требуемая температура испарения ниже. Эти параметры неоднородны и в основном зависят от конкретного приложения.

Важные справочные данные ：

В общем, водяное охлаждение: Температура испарения = температура холодной воды на выходе — 5 ° C (сухой испаритель), если испаритель полностью жидкостный, то — 2 ° C.

Температура конденсации = температура охлаждающей воды на выходе + 5 ° C Воздушное охлаждение: Температура испарения = температура охлаждающей воды на выходе -5 ~ 10 ° C,

Температура конденсации = температура окружающей среды + 10 ~ 15 ° C.

Холодное хранение: Температура испарения = расчетная температура холодного хранения -5 ~ 10 ° C.

Влияние и регулирование температуры испарителя на чиллер с рециркуляцией воды.

Температура испарения равна фактической наружной температуре за вычетом разницы температур теплопередачи. Температура испарения слишком высока, температура холодного воздуха испарителя высокая, охлаждение происходит медленно или даже не до ожидаемой температуры.

Влияние на рециркуляционный чиллер:

высокий перегрев, низкое обратное давление, также снижается давление выхлопных газов, уменьшается давление в трубопроводе подачи жидкости, уменьшается удельный расход. В результате этого цикла складское помещение медленно остывает, машина работает непрерывно, изнашивается и становится неэффективной.

Регулировка температуры испарения:

Первое, что нам нужно знать, это то, что чем ниже давление испарения, тем ниже температура испарения.Регулирование температуры испарения в реальной работе должно контролировать давление испарения, то есть регулировать значение давления манометра низкого давления в процессе работы посредством регулировки клапана теплового расширения (или дроссельной заслонки) для регулировки низкого давления. Если расширительный клапан имеет небольшое отверстие, температура испарения и низкое давление снизятся, а охлаждающая способность снизится.

Система водяного охлаждения, включая чиллеры с водяным охлаждением и чиллеры с воздушным охлаждением.Чиллеры с водяным охлаждением используют воду для охлаждения окружающей среды, а чиллеры с воздушным охлаждением используют воздух. И эти системы водяного охлаждения могут иметь множество различных конфигураций. Однако оба типа имеют одинаковые центральные части, включая компрессор, испаритель, расширительное устройство и конденсатор. Основные типы компрессоров: спиральный, центробежный и винтовой.

Какими бы ни были ваши потребности, связанные с чиллером, мы можем удовлетворить их и настроить вашу систему в соответствии с потребностями вашего чиллера и вашего предприятия.Наш специалист окажет вам БЕСПЛАТНУЮ техническую поддержку. Свяжитесь с Ландо сегодня!

Что происходит, когда хладагент течет через испаритель?

Когда хладагент попадает в испаритель с прямым обменом, это в основном насыщенная жидкость с небольшим количеством пара. Когда хладагент проходит через испаритель, он поглощает тепло из воздуха.Поглощая тепло, он испаряется. Если система работает в соответствии с проектом, хладагент будет на 100% паром, когда он приближается к выходу из испарителя. Перед выходом из испарителя пар продолжает поглощать тепло, становясь перегретым. Любое повышение температуры хладагента из-за перегрева пара. Должен быть хотя бы небольшой перегрев, чтобы в компрессор попадал только испарившийся хладагент.

Какой должен быть перегрев на выходе испарителя?

Величина перегрева, который должен иметь перед выходом из испарителя, зависит от конструкции и применения системы.Как правило, для низкотемпературных применений требуется перегрев от 4 ° до 6 ° F, а для среднетемпературной системы требуется от 6 ° до 8 ° перегрева.

Что вызывает неправильные значения перегрева ?

Основная причина неправильного перегрева — низкий расход воздуха и недостаточный теплообмен. Эта проблема обычно вызвана загрязнением или обледенением испарителя или змеевика конденсатора (или обоих). Неработающий электродвигатель вентилятора испарителя также может стать причиной недостаточного воздушного потока.

Другая причина — это дозирующее устройство, которое загрязнено, неисправно или не отрегулировано. Если дозирующее устройство подает в испаритель слишком мало или слишком много хладагента, это приведет к неправильным значениям перегрева.

Чтобы узнать больше об испарителях, перегреве и многих других темах, подпишитесь на Ignitor Labs Membership и Tech Foundations Program . Ознакомьтесь с нашим полным интерактивным учебным курсом по основам HVACR.

Волшебство холода, часть 2 — Принципы промежуточного кондиционирования воздуха

Вчера я писал про цикл охлаждения для новичков. (Еще одна хорошая статья, охватывающая основы холодильного цикла, а также ответы на некоторые часто задаваемые вопросы, — это «Основы кондиционирования воздуха » Мартина Холладея.) Сегодня мы пойдем немного глубже. Это будет промежуточная версия того, как работает ваш кондиционер, и я назову части цикла охлаждения и немного подробнее расскажу об изменениях в хладагенте, когда он проходит через цикл.

Тем не менее, я не собираюсь останавливаться на многом в этой статье. Я не буду вдаваться в технические подробности проверки уровней хладагента, свойств различных используемых хладагентов, того, как рассчитывается эффективность (рейтинг SEER), или любых других важных аспектов систем кондиционирования воздуха.

Цикл охлаждения

Ваш кондиционер перекачивает тепло изнутри наружу через цикл охлаждения, термодинамический цикл, включающий особую жидкость — хладагент, который претерпевает фазовые изменения (между жидкостью и паром), изменения давления и изменения температуры.На приведенной ниже схеме показано, как хладагент проходит через систему кондиционирования и что происходит в процессе.

Во-первых, обратите внимание, что диагональная линия показывает, какие части находятся внутри дома, а какие — снаружи. Если у вас есть сплит-система, в которой компрессорно-конденсаторный агрегат, расположенный снаружи, издает шум, а воздухоочиститель внутри (что может означать, что он находится в подвальном помещении или на чердаке), компоненты находятся в разных коробках. В оконном кондиционере или блоке упаковки все они находятся в одной коробке.

Теперь давайте пройдемся по четырем стадиям холодильного цикла одну за другой.

1. Змеевик испарителя

Здесь хладагент забирает тепло изнутри дома. Змеевик испарителя представляет собой медную трубку, по которой переносится хладагент, заключенную в каркас из алюминиевых пластин (фото ниже). Используя эту конфигурацию, хладагент связан с большой площадью поверхности, которая контактирует с воздухом, обдувающим его, что способствует передаче тепла от воздуха к хладагенту.Самая распространенная геометрия — это A-катушка (ниже), но в некоторых устройствах вы также видите плоские катушки и N-катушки.

Хладагент поступает в змеевик испарителя в виде жидкости при низкой температуре и низком давлении. Вентилятор кондиционера (он же нагнетатель) выдувает воздух из дома через змеевик. Змеевик испарителя холодный (около 40 ° F), а воздух из дома теплый (около 75 ° F, в зависимости от того, где вы установили термостат). Тепло переходит от более теплого к более холодному. , поэтому температура воздуха падает, и хладагент забирает тепло, теряемое воздухом.Это второй закон термодинамики в действии.

Здесь хладагент не только нагревается, но и меняет фазу. В конце концов, он называется змеевиком испарителя, поэтому поступающий холодный жидкий хладагент испаряется и превращается в пар. Фазовые изменения — отличный способ передачи тепла, потому что для фазового перехода (особенно между жидкостью и паром) требуется гораздо больше тепла, чем для изменения температуры материала. Таким образом, когда хладагент начинает кипеть, он действительно всасывает британские тепловые единицы.

Один аспект потока может сбивать с толку, когда вы смотрите на свой кондиционер и пытаетесь выяснить, как хладагент течет изнутри наружу. Если у вас сплит-система, внутренняя и внешняя части соединяются линиями хладагента. Это две медные трубки, одна большая и изолированная трубка (всасывающая линия) проходит параллельно

, другая меньшая и неизолированная трубка (жидкостная линия). Когда испарившийся хладагент покидает змеевик испарителя, он все еще довольно холодный.Следовательно, хладагент, поступающий в компрессор снаружи, находится в большей изолированной медной трубе, а не в меньшей теплой трубе. Как это ни парадоксально, более холодная трубка несет больше всего тепла. Вы можете видеть это на фотографии справа, потому что на всасывающей линии даже есть иней, что не является нормальным и указывает на проблему.

2. Компрессор

Когда хладагент достигает наружной части вашего кондиционера (фото вверху), компрессор делает именно то, что предполагает его название — сжимает хладагент до меньшего объема, тем самым повышая давление и температуру.Почему? Потому что тепло переходит от более теплого к более холодному . Невозможно избавиться от тепла холодного хладагента до 95 ° F воздуха. Хладагент должен быть теплее наружного воздуха. Это одна из причин, почему нам нужен компрессор. Во-вторых, компрессор — это насос, который перемещает хладагент по системе.

3. Змеевик конденсатора

Когда испарившийся хладагент под высоким давлением и высокой температурой выходит из компрессора, он попадает в змеевик конденсатора. Опять же, это медная трубка, встроенная в алюминиевые ребра, которая обеспечивает эффективную теплопередачу.Вентилятор внутри конденсаторного блока втягивает наружный воздух через стороны змеевика и выдувает его через верхнюю часть блока. Из-за работы компрессора хладагент горячее, чем наружный воздух. Здесь срабатывает второй закон термодинамики, и тепла течет от более теплого хладагента к более холодному наружному воздуху , обдувая змеевик конденсатора.

В змеевике испарителя хладагент переходит из жидкого в парообразный при относительно низкой температуре. Теперь мы имеем дело с более высокими температурами, и фазовый переход меняется на противоположный.Если вас смущает изменение фазы, происходящее при разных температурах, подумайте, что происходит, когда вы поднимаетесь на большую высоту. Давление воздуха ниже, и вода закипает при температуре менее 212 ° F. Изменения давления влияют на температуру точки кипения / конденсации, поэтому кипение происходит при низкой температуре в змеевике испарителя, а конденсация происходит при высокой температуре в змеевике конденсатора. .

После возврата в жидкое состояние хладагент проходит по жидкостной линии (горячая неизолированная медная трубка) обратно во внутреннюю часть кондиционера.

4. Расширительный клапан — там, где происходит волшебство!

Как только хладагент возвращается во внутренний блок, он проходит через расширительный клапан, и здесь происходит волшебство цикла охлаждения. Относительно теплая жидкость под высоким давлением попадает в сужение, которое не позволяет хладагенту легко проходить через него. В результате, когда жидкость проникает на другую сторону, она оказывается под гораздо более низким давлением. Когда давление вот так падает, падает и температура — очень сильно! Это то, что делает возможным кондиционирование воздуха.Без возможности снизить температуру хладагента до температуры ниже температуры воздуха в вашем доме, кондиционер не сможет работать. Почему? Поскольку тепло течет от более теплого к более холодному , снова старый второй закон термодинамики.

После прохождения через расширительный клапан хладагент попадает непосредственно в змеевик испарителя, и цикл начинается заново.

Чтобы прочитать упрощенную версию этой статьи, см .:

Волшебство холода, часть 1 — Как работает ваш кондиционер

Эллисон Бейлс из Атланты, штат Джорджия, является докладчиком, писателем, консультантом по строительным наукам и основателем Energy Vanguard.Он имеет докторскую степень по физике и ведет блог Energy Vanguard. Он также пишет книгу по строительной науке. Вы можете следить за ним в Твиттере по адресу @EnergyVanguard .

Статьи по теме

Какого черта тепловой насос получает тепло от холода ?!

Можно ли увеличить размер теплового насоса с мини-сплит-системой?

3 причины, по которым ваш 3-тонный кондиционер на самом деле не 3 тонны

ПРИМЕЧАНИЕ: Комментарии закрыты.

Как работают хладагенты? — Инженерное мышление

Как работают хладагенты

Как хладагент передает тепловую энергию вокруг чиллера или системы кондиционирования воздуха. Неважно, какой тип холодильной системы вы используете, от домашнего холодильника, небольшого сплит-агрегата до промышленного чиллера. По сути, все они работают одинаково, пропуская хладагент между основными компонентами компрессора, конденсатора, расширительного устройства и испарителя для отвода нежелательного тепла из одного места (например.грамм. офис) в другой (например, на открытом воздухе). Теперь, если вы прокрутите статью до конца, вы можете просто посмотреть видеоурок по этой теме.

Для получения дополнительной информации по этому вопросу я бы рекомендовал посетить веб-сайт Данфосс. Компания Danfoss — ваш надежный источник информации и ресурсов, которые могут помочь вам в переходе индустрии охлаждения на природные и безопасные для климата хладагенты. У них есть глубокое понимание всех новых правил и их последствий, и они готовы поделиться с вами своими знаниями и решениями.Они также сделали полезные инструменты, такие как их руководство по модернизации хладагента, инструмент с низким GWP и приложение Coolselector 2, доступными бесплатно на их веб-сайтах. Вы можете получить к ним доступ прямо сейчас на сайте Refrigerants.Danfoss.com.

Хладагент закипит и испарится

Когда мы говорим «хладагент», мы имеем в виду жидкость, которая может легко превратиться из жидкости в пар, а также конденсироваться из пара обратно в жидкость. Это должно происходить снова и снова, непрерывно и в обязательном порядке.

Примером хладагента может быть вода.Он может испаряться и конденсироваться, его легко и безопасно использовать. Он используется в абсорбционных чиллерах в качестве хладагента, вы можете узнать больше об этом типе чиллеров, щелкнув здесь. Причина, по которой вода обычно не используется в качестве хладагента в обычных установках кондиционирования воздуха, заключается в том, что существуют специально изготовленные хладагенты, разработанные специально для этой задачи, и они могут работать гораздо более эффективно.

Типы хладагентов и точки кипения

Некоторые из наиболее распространенных хладагентов на рынке содержат R22, R134A и R410A, хотя законы и правила в отношении хладагентов ужесточаются, и многие из них будут постепенно отменены.Все эти распространенные хладагенты имеют чрезвычайно низкие точки кипения по сравнению с водой. Это позволяет ему испаряться в пар с очень небольшой прикладываемой тепловой энергией, что означает, что хладагент может быстрее отводить тепло.

Как работает компрессор

Давайте посмотрим, как хладагент перемещается по системе. Мы начнем с компрессора, поскольку он является сердцем системы, он нагнетает хладагент вокруг каждого из компонентов холодильной системы. Хладагент войдет в виде насыщенного пара с низкой температурой и низким давлением.Когда компрессор втягивает хладагент, он быстро сжимает его, это заставляет молекулы вместе, так что такое же количество молекул помещается в меньший объем. Все молекулы постоянно подпрыгивают и сжимают их в меньшее пространство, заставляя их сталкиваться чаще, поскольку они сталкиваются, они преобразовывают свою кинетическую энергию в тепло. В то же время вся энергия, вложенная компрессором, преобразуется во внутреннюю энергию хладагента. Это приводит к увеличению внутренней энергии, энтальпии, температуры и давления хладагента.Вы знаете, если когда-либо пользовались велосипедным насосом, насос сильно нагревается при повышении давления.

Как работает конденсатор

Теперь хладагент движется к конденсатору. Конденсатор — это место, где все нежелательное тепло отводится в атмосферу. Это будет включать все тепло от здания, а также тепло от компрессора. Когда хладагент поступает в конденсатор, он должен иметь более высокую температуру, чем окружающий воздух вокруг него, для передачи тепла.Чем больше разница температур, тем легче будет теплопередача. Хладагент входит в виде перегретого пара при высоком давлении и температуре, затем проходит по трубкам конденсатора. Во время этого движения вентиляторы продувают воздух через конденсатор (в системе с воздушным охлаждением), чтобы удалить нежелательную энергию. Это очень похоже на то, как надуть горячую ложку супа, чтобы остудить его. Когда воздух проходит через трубки, он отводит тепло от хладагента. По мере того, как хладагент отдает свое тепло, он конденсируется в жидкость, поэтому к тому времени, когда хладагент покидает конденсатор, он будет полностью насыщенной жидкостью, все еще под высоким давлением, но немного холоднее, хотя она будет уменьшаться как по энтальпии, так и по энтропии.

Как работает испаритель

Затем хладагент попадает в расширительный клапан. Расширительный клапан измеряет поток хладагента в испаритель. В этом примере мы используем терморегулирующий клапан, который задерживает хладагент, создавая стороны высокого и низкого давления. Затем клапан отрегулируется, чтобы позволить течь некоторому количеству хладагента, и это будет частично жидкость, а частично пар. По мере прохождения через него он будет расширяться, пытаясь заполнить пустоту. По мере расширения давление и температура хладагента снижаются, как если бы вы держали баллончик с дезодорантом и удерживали спусковой крючок.Хладагент покидает расширительный клапан при низком давлении и температуре, а затем направляется прямо в испаритель.

В испаритель поступает хладагент, а другой вентилятор продувает теплый воздух помещения через змеевик испарителя. Температура воздуха в помещении выше, чем температура холодного хладагента, что позволяет ему поглощать больше энергии и полностью превращать хладагент в пар. Как и при нагревании кастрюли с водой, тепло вызывает испарение воды в пар, и пар уносит тепло, если вы положите руку на поднимающийся пар, вы обнаружите, что он очень горячий.Хотя я бы не рекомендовал это, так как это может привести к травмам. Помните, что ранее мы рассматривали низкую температуру кипения хладагентов, поэтому воздуха комнатной температуры достаточно, чтобы превратить его в пар.

Хладагент покидает испаритель в виде пара с низкой температурой и давлением. Температура изменяется незначительно, что сбивает с толку многих людей, но причина, по которой она не увеличивается резко, заключается в том, что она претерпевает фазовый переход из жидкости в пар, поэтому тепловая энергия используется для разрыва связей между молекулами, но энтальпия и энтропия увеличится, и вот куда уходит энергия.Температура изменится только после того, как жидкость больше не будет подвергаться фазовому переходу.

И это основы работы с горячими хладагентами в холодильных системах HVAC.

Как понять цикл охлаждения кондиционера

Если сейчас типичное лето в середине Атлантического океана, вы, вероятно, проводите как можно больше часов дня в прохладной части цикла охлаждения. В нашем климате это самое комфортное место в это время года.Удаление тепла из дома — сложный процесс. В типичной балтиморской резиденции знакомый центральный кондиционер фактически включает в себя самые сложные инженерные решения в доме. Вероятно, поэтому летом он также является крупнейшим потребителем энергии. Когда все работает правильно, цикл охлаждения — это чудо химии, механики и технологий, которое извлекает тепловую энергию и влажность из дома, оставляя после себя только блага прохладного, кондиционированного комфорта.

Уиллис Кэрриер этого не планировал.Он ошибочно назвал свое устройство «средством для удаления влаги», когда в 1902 году изобрел первый современный кондиционер и установил его в типографии в Нью-Йорке. В первую очередь он был озабочен снижением влажности внутри здания, чтобы улучшить контроль качества печати. Для этого в системе, которую он разработал, использовался цикл охлаждения, главным образом, для извлечения водяного пара из воздуха. К счастью для всех нас, он также имел приятный побочный эффект — охлаждение воздуха.

Режимы хладагента

Хотя запатентованное устройство Carrier было сложным чудовищем, в котором в качестве хладагента использовался ядовитый аммиак, основная теория этого процесса показалась бы знакомой любому, кто изучает кондиционирование воздуха и сегодня. Термин «хладагент» описывает любое из ряда химических веществ, которые обрабатывают тепло уникальными и эффективными способами, в зависимости от температуры и давления в конкретный момент:

• Хладагент испаряется (точнее, закипает) при комнатной температуре.
• Когда хладагент испаряется из жидкости в холодное парообразное состояние, он легко поглощает тепловую энергию.
• Пар хладагента под давлением до очень высоких температур конденсируется из горячего газа обратно в жидкость, высвобождая свой груз тепловой энергии.
• При быстром сбросе давления горячий жидкий хладагент снова превращается в холодный пар и поглощает больше тепла.

Если у вас есть одно химическое вещество, которое принимает все эти качества, все, что вам нужно, это механика, чтобы сделать его эффективным многозадачным.Современный кондиционер сочетает в себе испарение, циркуляцию воздуха, повышение давления и теплопередачу в замкнутом цикле охлаждения, который сохраняет нам прохладу все лето. Вот круговой обход этого кругового цикла, начиная с прохлады и заканчивая тем же.

Змеевик испарителя

Установленный внутри воздухообрабатывающего агрегата, змеевик испарителя включает ряды медных трубок, по которым циркулирует холодный пар хладагента при низком давлении и температуре около 40 градусов. Змеевик также имеет воздушные каналы, которые позволяют теплому домашнему воздушному потоку проходить через змеевик с помощью вентилятора системы.Тепловая энергия естественным образом перетекает из более горячей зоны в более холодную. Тепло в воздушном потоке легко передается через поверхности медного змеевика с высокой проводимостью в абсорбирующий пар хладагента внутри. С извлеченной тепловой энергией домашний воздух покидает кондиционер в холодном состоянии и рассеивается вентилятором в воздуховодах, чтобы в жаркий день в доме было комфортно.

Еще одна полезная вещь происходит со змеевиком испарителя. Используя еще один удобный факт физики, холодные поверхности испарителя заставляют водяной пар в теплом домашнем воздухе мгновенно конденсироваться в жидкость.Этот конденсат — загруженный центральный кондиционер может производить более 20 галлонов во влажный день — стекает в сборный поддон и спускается в канализацию.

Сухой воздух не нагревается, как влажный воздух, поэтому в более сухом помещении легче охлаждается и кажется более комфортным. Вот почему Карриер назвал свое устройство «кондиционером», а не просто «кулером». Когда дело доходит до эффективного комфорта в помещении, это одновременно и жара, и влажность.

Цикл компрессора

По-прежнему пар, но теплее из-за нагрузки тепловой энергии, хладагент течет по изолированному трубопроводу к наружной половине центрального кондиционера.Он находится в шкафу, расположенном сразу за или сбоку от вашего дома. Внутри корпуса находится мощный электрический компрессор. Этот компонент — одна из причин, по которой ваш счет за кондиционер летом выше; Компрессор требует 240 вольт электричества для выполнения тяжелой работы по сжатию потока хладагента.

Когда хладагент сжимается, молекулы тепловой энергии плотно сжимаются, в результате чего температура нагнетания потока хладагента возрастает до более чем 200 градусов.В этом перегретом состоянии с высоким давлением хладагент выходит из компрессора и направляется в змеевик конденсатора.

Процесс конденсации

Думайте об этом как об обратной стороне змеевика испарителя. Фактически, конденсатор имеет очень похожую конструкцию для циркуляции хладагента, а также для обеспечения прохождения воздушного потока через змеевик. Однако он выполняет прямо противоположную функцию испарителя. Когда очень горячий газообразный хладагент входит в змеевик конденсатора, он быстро конденсируется в жидкое состояние.

Основной принцип физики гласит, что в процессе конденсации всегда выделяется тепловая энергия. Хладагент делает это очень эффективно, «отклоняя» свою нагрузку концентрированного тепла, циркулирующего по змеевику. Выделяемая тепловая энергия проходит через медные змеевики и излучается в воздух ребрами змеевика, прикрепленными к трубке. Вентилятор конденсатора, расположенный внутри блока, втягивает воздух через змеевик и рассеивает это тепло в наружном воздухе.

Если вы когда-либо стояли рядом с внешней половиной вашей центральной системы кондиционирования во время ее работы, вы, вероятно, замечали температуру воздуха, выходящего из устройства.Знакомо? Эта жара, которая сейчас истощает ваш задний двор, раньше была внутри вашего дома.

Возвращение

После выхода из змеевика конденсатора цикл хладагента возвращается к внутреннему воздухообрабатывающему устройству через другую изолированную трубу. Однако непосредственно перед возвращением хладагента в испаритель происходит еще один жизненно важный процесс. В теплом жидком состоянии под давлением хладагент не в состоянии поглощать тепло внутри змеевика испарителя. Хладагент под давлением проходит через расширительный клапан, установленный на испарителе, и проходит через очень маленькое отверстие.Когда хладагент выходит из клапана, мгновенное расширение и быстрое падение давления заставляют концентрированные молекулы тепловой энергии расходиться далеко друг от друга. Температура хладагента падает, и поток снова переходит в парообразное состояние.

Когда цикл хладагента с замкнутым контуром начинается заново, холодный пар хладагента, циркулирующий через змеевик испарителя, поглощает еще одну нагрузку тепла из вашего домашнего воздуха, а также извлекает влагу. Тем временем вы расслабляетесь в прохладном комфорте и думаете о Уиллисе Кэрриере добрые мысли.

Проблемы с кондиционером

Так все просто? На самом деле, нет: все вышесказанное — это A / C 101, (очень) сокращенная версия. Для квалифицированного специалиста по HVAC холодильный цикл — это высокотехнологичная тема, требующая профессионального обучения и непрерывного обучения, чтобы быть в курсе улучшений в технологии, в которой он используется. И никакая система не является надежной. Проблемы в холодильном цикле могут существенно повлиять на эффективность и производительность вашего кондиционера.

Некоторые из наиболее распространенных проблем, с которыми вы можете столкнуться, включают:

• Грязные поверхности змеевика — Змеевик испарителя и змеевик конденсатора эффективно передают тепло. Однако не так сильно, если они покрыты пылью и грязью от воздушного потока, проходящего через змеевик. Эффективность процесса теплопередачи через медный змеевик сильно снижается из-за скопления грязи и пыли, а также из-за снижения производительности системы при увеличении эксплуатационных расходов. Очистка змеевика — это стандартная часть ежегодного обслуживания кондиционера, которую вы должны планировать каждый год.
• Недостаточно хладагента — Поскольку низкий уровень хладагента является источником жизненной силы холодильного цикла, он может открыть ящик Пандоры для системных сбоев и загадочных неисправностей. Если у вас низкий уровень хладагента, значит, где-то в системе произошла утечка, и простое добавление хладагента — это, в лучшем случае, очень краткосрочное решение. Технический специалист по обслуживанию систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха измеряет уровень хладагента. Если она ниже спецификаций, он будет использовать инструменты, чтобы отследить любую утечку, а затем отремонтировать ее, чтобы вернуть систему к полной функциональности и эффективности.

Для получения дополнительной информации о холодильном цикле, а также о профессиональных услугах по обеспечению его бесперебойной работы в вашем доме в Балтиморе, штат Мэриленд, ознакомьтесь с решениями Griffith Energy по кондиционированию воздуха или позвоните по телефону 888-474-3391.

В какой момент: пузырь, середина или роса?

Инженеры по холодильному оборудованию и подрядчики по обслуживанию должны понимать разницу между точкой кипения (когда вещество начинает кипеть) и точкой росы (когда вещество перестает кипеть), потому что хладагенты с высоким скольжением не кипят при постоянной температуре.Если профессионалы в области холодильного оборудования не знают этих терминов или используют их неправильно, оборудование будет неэффективным и, возможно, будет повреждено. Давайте перейдем к обсуждению хладагентов с высоким скольжением.

Хладагент Glide

Вода кипит при постоянной температуре. Если вы поставите кастрюлю с водой на кипение, она будет кипеть при той же температуре, независимо от того, вмещает ли кастрюля 1 или 2 стакана воды. Даже когда вода испаряется, оставшаяся вода кипит при той же температуре.Это потому, что кипятят только воду.

Многие хладагенты также имеют постоянную температуру кипения, будь то природные хладагенты или синтетические хладагенты. Но хладагенты с высокой скользящей способностью не кипятят при постоянной температуре. Хладагент с высокой скользящей способностью может закипать при температуре 18 ° F, но когда он превращается в газ, точка кипения «скользит» до 28 ° F. Почему это происходит? Хладагенты с высоким коэффициентом скольжения представляют собой смесь различных хладагентов, и эти хладагенты разделяются, когда они доводятся до кипения.Поскольку каждый хладагент кипит при разных температурах, они будут испаряться в газ в разных точках, что изменяет состав и концентрацию оставшегося жидкого хладагента. Это заставляет точку кипения «скользить».

Давайте рассмотрим хладагент с высоким коэффициентом скольжения, который в равной степени состоит из трех различных хладагентов, каждый из которых кипит при разных температурах; например, 18 ° F, 23 ° F и 28 ° F.

• При температуре ниже 18 ° F состав полностью жидкий и не кипит.
• При 18 ° F первый хладагент выкипает. Это изменяет состав и концентрацию смеси хладагентов, а оставшиеся хладагенты закипают при более высокой температуре.
• При 23 ° F следующий хладагент в составе выкипает, снова меняя состав и концентрацию.
• При температуре 28 ° F последний хладагент выкипает. Вся смесь хладагентов испаряется в газ, а точка кипения «скользит» до 28 ° F.

Пузырьковая, средняя точка и точка росы

Для хладагентов без скольжения проще спроектировать систему, поскольку хладагент кипит при одной и той же температуре на протяжении всей работы.Но с хладагентами с высоким коэффициентом скольжения оборудование может быть спроектировано либо для случая, когда хладагент начинает кипеть (испаряться), когда он частично закипает, либо когда он полностью испаряется.

Инженеры по холодильному оборудованию и подрядчики по обслуживанию должны знать термины «точка кипения», «средняя точка» и «точка росы».

• Точка кипения: жидкий хладагент начинает кипеть при этом давлении и температуре в испарителе.
• Средняя точка: половина жидкого хладагента превратилась в газ.
• Точка росы: выкипает последний жидкий хладагент.

Чтобы запомнить эти термины, подумайте о том, как жидкость пузырится при кипении или как образуется роса утром при конденсации водяного пара.

Термины «точка кипения» и «точка росы» необходимо понимать и применять при обсуждении хладагентов с высоким скольжением. Если для оборудования не указана точка пузырька или точка росы, подрядчик может использовать его неправильно. Как видно из предыдущего примера, точка пузырька и точка росы могут сильно отличаться (18 ° F против 28 ° F). Предупреждение. Если есть неясности в отношении того, было ли оборудование рассчитано на точку росы, среднюю точку или точку кипения, обратитесь к производителю оборудования. Не делайте предположений и не рискуйте повредить оборудование из-за неправильной эксплуатации.

Подумайте об этом

В продолжение нашего обсуждения стоит упомянуть две вещи. Во-первых, термины пузырьковая, средняя и точка росы должны применяться по-разному, когда говорят о конденсаторах на высокой стороне холодильного цикла. Конденсатор начинается в точке росы, когда пар хладагента начинает конденсироваться в жидкость, и заканчивается в точке кипения, когда пар хладагента полностью конденсируется в жидкость.

Во-вторых, существуют хладагенты с низким скольжением. Смеси хладагентов с низким скольжением при кипении не разделяются так сильно, как хладагенты с высоким скольжением, поэтому точка кипения и точка росы находятся ближе друг к другу. Однако даже небольшая разница температур влияет на размер и использование оборудования. По-прежнему важно знать разницу между точкой кипения и точкой росы для любого хладагента, который имеет плавный температурный режим.

Это только основы температурного режима, но, надеюсь, вы уже понимаете важность знания терминов «точка пузырька», «средняя точка» и «точка росы».

Использование хладагентов с высоким скольжением

Хладагенты с высокой степенью скольжения сложнее из-за скольжения. Зачем кому-то нужно, чтобы в их системе использовались хладагенты с высоким коэффициентом скольжения? Эти смешанные хладагенты были разработаны специально, чтобы оказывать меньшее воздействие на окружающую среду. Старые синтетические хладагенты обладали высоким потенциалом разрушения озонового слоя (ODP) и высоким потенциалом глобального потепления (GWP). Производители хладагентов разработали хладагенты с высоким коэффициентом скольжения, которые практически не влияют на озоновый слой и глобальное потепление.Из-за этого набирают популярность хладагенты с высоким коэффициентом скольжения, но такое скольжение порождает некоторые новые проблемы при проектировании и обслуживании системы охлаждения.

Для более глубокого изучения ознакомьтесь с нашим полным техническим описанием: Хладагенты High-Glide: в чем смысл?

Есть вопросы? Свяжитесь с нами и спросите нашего директора по соблюдению нормативных требований и холодильным технологиям.

Определения отрасли HVACR

Точка пузырька (температура насыщенной жидкости)

Температура (для данного давления), при которой жидкость смеси хладагентов (любого хладагента серии 400 или 500) начинает испаряться или закипать.Это похоже на температуру насыщенной жидкости однокомпонентного хладагента.

Точка росы (температура насыщенного пара)

Температура (для данного давления), при которой пар данной смеси хладагентов (любого хладагента серии 400 или 500) начинает конденсироваться или ожижаться. Это похоже на температуру насыщенного пара однокомпонентного хладагента.

Фракционирование

Изменение состава смесей хладагентов (любой хладагент серии 400 или 500) при переходе его фазы с жидкости на пар (испарение) или с пара на жидкость (конденсация).Такое поведение в смесях объясняет постоянные изменения в составе хладагента, вызывающие отклонение смеси за пределы допустимых отклонений для заданного состава из-за накопления пара или утечек в системе хладагента.

Скольжение

Разница температур на выходе и входе испарителя из-за фракционирования смеси. Теоретически это можно рассчитать, найдя разницу между температурами росы и пузырька при постоянном давлении. Фактические измерения могут незначительно отличаться в зависимости от состояния жидкого хладагента на обоих концах испарителя (или конденсатора).Потери давления через испаритель также могут повлиять на скольжение.

Нормальная точка кипения (NBP)

Температура, при которой данный хладагент начинает кипеть при атмосферном давлении (14,7 фунтов на кв. Дюйм).

Сокращения

• AB — Алкилбензол
• GWP — Потенциал глобального потепления
• MO — Минеральное масло
• ODP — Озоноразрушающая способность
• OEM — Производитель оригинального оборудования
• POE — Полиэфир
• PAG — Полиакленгликоль

.