Фреон — это смесь газов, благодаря которой кондиционер охлаждает помещение. Хладагент циркулирует в системе, испаряется в теплообменнике и понижает температуру воздуха. Фреон r 410a — рабочий газ большинства современных кондиционеров. Он заменил хладон R22, негативно влияющий на озоновый слой.
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 фреона r410a: R32+ R125. Химические формулы соединений: дифторметан CF2H2 (дифторметан) и CF2HCF3 (пентафторэтан). Соотношение компонентов 50% на 50%.
Состав стабилен, инертен к металлам. Не имеет цвета, обладает легким запахом эфира. Под действием открытого огня разлагается на токсичные составляющие.
Таблица давления и кипения
Рабочее давление хладагента пропорционально нагрузке на компрессор. Кроме этого показателя на эффективность работы агрегата влияет разность давления на стороне всасывания и нагнетания. Обе характеристики хладона 410a имеют высокие значения. При одинаковой производительности кондиционеры с этим типом фреона стоят дороже моделей с другими хладагентами. Повышение цены связано с затратами, необходимыми для изготовления более прочных узлов и деталей.
Таблица рабочего давления фреона 410 в кондиционере представляется в виде номограммы. Она составляется по нескольким показателям:
- температура внутри помещения;
- температура окружающей среды;
- рабочее давление всасывания.
Реальный напор хладона меняется несколько раз в сутки. Его значение зависит от колебаний температуры и выбранного режима. В обычных условиях используемый газ кипит при отрицательных показателях термометра. Давление, создаваемое компрессором, позволяет изменить точку кипения.
Таблицу кипения фреона r410a в зависимости от давления используют при проверке на утечку.
T, C | -5 | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 |
P,бар | 5,85 | 7 | 8,37 | 9,76 | 11,56 | 13,35 | 15 | 16,65 | 19,8 | 22,9 | 26,2 |
Преимущества и недостатки фреона R 410a
Хладагент относится к группе гидрофторуглеродов. Перспективный состав рассматривают как озонобезопасную смесь HFC. Минимальное температурное скольжение (0,15 К) приравнивает его по свойствам к однокомпонентным хладонам.
- Высокий уровень удельной хладопроизводительности не требует установки мощного компрессора.
- В случае утечки количество газа легко восполняется без потери качества хладагента.
- Появляются широкие возможности в плане уменьшения энергопотребления оборудования.
- Производительность по холоду на 50% выше, чем у систем с R22 и 407c.
- Хорошая теплопроводность и низкая вязкость положительно влияют на эффективность работы системы. Тепло переносится быстрее и с меньшими затратами на перемещение.
Минусы хладона:
- Высокое рабочее давление в системе, которое негативно действует на компрессор, приводит к быстрому износу подшипников.
- Разность давлений на стороне всасывания и нагнетания хладагента снижает КПД компрессора.
- Увеличиваются требования к герметичности контура. Толщина стенок медных труб магистрали должна быть больше, чем для R22. Минимальное значение 0,8 мм. Значительное количество меди ведет к удорожанию системы.
- Хладагент не совместим с деталями климатического оборудования, изготовленными из эластомеров, чувствительных к дифтометану и пентафторэтану.
- Полиэфирное масло, используемое в кондиционере, стоит дороже минерального.
Технические характеристики
По физическим свойствам смесь двух гидрофторуглеродов близка к азеотропной. При фазовых переходах ее температурный глайд минимальный, практически равен 0. Это означает, что оба компонента одновременно испаряются и конденсируются. Фреон R 410a обладает высокой холодопроизводительностью. Улучшение характеристики позволяет уменьшать размеры климатического оборудования и холодильных установок. Хладагент не токсичен и пожаробезопасен, на воздухе не воспламеняется.
При температуре конденсации фреона r410a, составляющей 43°C его давление достигает 26 атм. Для сравнения, аналогичный показатель R22 — 15,8 атм.
Физические характеристики фреона r410a
Характеристики | Единицы измерения | Значение |
Молекулярная масса | 72,6 | |
Температура кипения | °C | -52 |
Плотность насыщенных паров при кипении | Кг/м3 | 4 |
Критическая температура | ° C | 72 |
Критическое давление | МПа | 4,93 |
Температурный дрейф | °C | 0,15 |
Теплота парообразования | КДж/кг | 264.3 |
Удельная теплоемкость пара | БТЕ/фунт*°F | 0,17 |
Коэффициент разрушения озона | 0 | |
Потенциал глобального потепления (GWP) | 1890 | |
Группа безопасности по ASHRAE | A1/A1 |
Отсутствие хлора в обоих компонентах хладона не вредит озоновому слою.
Высокий потенциал глобального потепления относится к недостаткам соединения. Эффект выброса аналогичен R22. Дозаправка системы осуществляется только в жидкой фазе. Транспортировка и хранение производится в баллонах розового цвета, выдерживающих давление 48 бар. Емкости заполняются на 75% веса.
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.
Перед заправкой системы рабочий контур необходимо вакуумировать. Не допускается попадание в хладагент влаги и загрязнения. При дозаправке используется специальное оборудование, рассчитанное на высокое давление. Для безопасности следует избегать появления открытого огня рядом с баллонами фреона r 410a.
Немного сумбурно, но кое-в-чём полезно. Хотелось бы пояснений, почему R410a «дозаправляют только в жидкой фазе», если испаряемость двух его компонентов одинакова?