При утечке токсичность многих из них вела к отравлению людей, поэтому фактор безопасности и уменьшения негативного влияния на окружающую среду стал решающим при производстве хладагентов.
В 1928 году был открыт новый хладагент – фреон – фторсодержащее производное от насыщенных углеводородов.
Он обладал практически идеальными характеристиками (неядовитый, негорючий, без запаха, имеет нужную температуру кипения), что уже к 1932 году вытеснил с рынка большинство хладагентов. Уже существует более 40 видов фреонов. Рассмотрим самые безопасные виды хладагентов (а именно список фреонов), их свойства и краткую характеристику.
Характеристика списка фреонов и хладагентов
Определение
Хладагент – это рабочее вещество холодильного оборудования, которое при изменении агрегатного состояния отнимает теплоту от объекта и за счет конденсации передает его окружающей среде.
Вот неполный перечень видов хладагентов, применявшихся на протяжении двух последних веков:
– воздух;
– хлористый метил;
– хлористый этил;
– пропан;
– этилен;
– аммиак;
– углекислота;
– закись азота;
– сернистый ангидрид и др.
Функции хладагентов
Галогеналканы. Редко применяют в качестве хладагентов из-за высокого разрушающего воздействия на озоновый слой Земли. Поэтому их используют как промежуточное соединение для других веществ.
Гидрохлороуглероды. Не применяются как хладагенты из-за высокой температуры кипения. Их используют для получения других соединений.
Хлорфторуглероды. Молекула этого соединения содержит атомы хлора, фтора, углерода. Взаимодействие хлора с окружающей средой приводит к разрушению озонового слоя, поэтому применение этого хладагента строго регламентируется Монреальским протоколом и использование сводится к минимуму. Самым распространенным из них является R-12 (дихлордифторметан). Несмотря на указанный выше протокол, его производство пока не остановлено, т.к. он необходим для работы старого оборудования. Замена хладагента обусловлена также и его ценой – порой дешевле выходит поменять оборудование на новое, чем продолжать на нем работать. Уже разработаны аналоги хладагента R-12, наиболее популярны из них R-134а (тетрафторэтан) и R-600а (изобутан).
Хлорфторолефины. Их недавно стали выделять из хлорфторуглеродов и применяют в основном как сырье или промежуточное соединение для получения других веществ.
Углеводороды. Широко распространенные в природе соединения. Используются для получения более сложных соединений. В производстве холодильных установок применяют чаще всего R-290 (пропан), R-600а (изобутан) и их смеси.
R-290 используют в основном для промышленного оборудования. Перспективы использования очень хорошие. Встречается в природе, а значит, не надо проводить химический синтез. Высокие показатели холодопроизводительности. Нулевой потенциал разрушения озонового слоя. Техника на этом хладагенте имеет низкий показатель энергопотребления. Но некоторые хладагенты на пропане запрещены из-за высокой пожароопасности.
Хладагент R-600а – природный газ, обладает оптимальными характеристиками, из-за чего получил широкое применение в начале 20-го века. В больших объемах пожароопасен, в случае утечки воспламеняется даже от искры. Дешевле других хладагентов за счет отсутствия в производстве сложных химических процессов. Обеспечивает высокую холодопроизводительность. Его используют в холодильниках с уровнем энергопотребления А+, А++, А+++. Оборудование на нем имеет низкую шумность.
Гидрохлорфторуглероды. Относятся к переходным озоноразрушающим веществам. Причиной распространения этих хладагентов является их небольшое влияние на разрушение озонового слоя и процессы глобального потепления. И все же Монреальским протоколом принят постепенный отказ от них в пользу альтернативных хладонов.
Гидрофторхлоролефины. Имеют малое воздействие на разрушение озонового слоя и на процесс глобального потепления. Чаще всего их применяют как заменители фреона R22.
Гидрохлоролефины. Несмотря на низкое воздействие на процесс глобального потепления и озоновый слой, они не получили широкого применения. Сейчас практически не используются, т.к. есть более эффективные альтернативы.
Гидрофторуглероды. Эти хладагенты имеют низкий потенциал разрушения озонового слоя. На данный момент их использование не запрещено и не регламентировано. Наиболее используемые среди них R-32 (дифторметан), R-134а (1,1,1,2-тетрафторэтан), R-410а.
Причина популярности хладагента R-32 в его низком потенциале глобального потепления. Состав отвечает требованиям ЕС по содержанию фтора для небольших систем. В случае утечки его можно дозаправить как в жидкой, так и в газообразной фазе. Совместим только с полиэфирными компрессорными маслами. Нет температурного глайда.
Фреон R-134а используется в холодильном оборудовании, кондиционерах, медицине, косметологии. У него нулевой потенциал разрушения озонового слоя, низкая стоимость, но при замене его нужно утилизировать.
Фреон R-410а имеет высокий потенциал глобального потепления, поэтому его нужно утилизировать. Но из-за невысокой плотности не поднимается в атмосферу и не влияет на парниковый эффект. Его плотность выше, чем у фреона R-22, поэтому стенки системы охлаждения должны быть толще, а это делает производство дороже. Применяется в производстве бытовых и промышленных холодильников и кондиционеров, автоматах с функцией охлаждения, системах транспортировки охлажденных грузов.
Гидрофторолефины. Имеют низкий потенциал глобального потепления, нулевой потенциал разрушения озонового слоя, и тем не менее редко применяются.
Гидроолефины.
Перхлоруглероды.
Перфторуглероды.
Перфторолефины.
Также есть фреоны, которые не вошли в этот список – одни уже давно сняты с производства, а другие еще находятся в разработке.
Итоги
Безусловно одни фреоны имеют существенные преимущества перед другими, но и цена на них в раз дороже. Тем более, что при утечке его нужно будет полностью слить, а потом заправить по новой, что тоже ведет к дополнительным расходам.
И все же многие бренды уже перешли на использование более экологичных хладагентов, так как безопасность здоровья и окружающей среды превыше всего.
