Многокомпонентные хладагенты и их особенности
Эффективность работы холодильной установки напрямую зависит от используемого хладагента и его способности смешиваться с компрессорной смазкой. Это обуславливает продуктивность теплообменных процессов в испарительном и конденсаторном блоках.
Многокомпонентными считаются те хладагенты, в состав которых входят два фреона и более, а также добавки в виде диметилового эфира, углеводородов и других составляющих. Перед однокомпонентными аналогами данные смеси имеют следующие преимущества:
- более высокие теплофизические и эксплуатационные свойства;
- безопасность для озонового слоя;
- отсутствие токсичности;
- относительно низкая себестоимость.
Так, для замены морально устаревшего хладагента R22 создана многокомпонентная смесь из безопасных фреонов R32, R125, R143A, R134А и R410А. На стадии испытаний находится более совершенный продукт четвертого поколения. В его состав входят такие безопасные фреоны, как R419А, R422D, R417А и R422А. Данная смесь также модифицирована добавками в виде углеводородов (R600A) и диметилового эфира (RE170). Такое инновационное решение улучшает смешиваемость хладагента со следующими разновидностями масел:
- полиэфирными,
- минеральными,
- алкилбензольными.
Аммиак и его многокомпонентные заменители
До недавнего времени основными промышленными холодильными агентами считались аммиак и некоторые углеводороды. В быту использовались морозильники, заправленные фреонами (хладонами).
Несмотря на низкую себестоимость и высокие теплофизические показатели, аммиак является веществом токсичным и даже взрывоопасным. Он также разрушает конструкции из цветных металлов, что затрудняет его применение. Именно поэтому он постепенно заменяется многокомпонентным хладагентом R723. В его состав входит пара хладонов:
- R717 (60 % смеси);
- RE170 (остальные 40 %).
Фактически данный продукт является азеотропной смесью аммиака с диметиловым эфиром. Тем не менее хладагент R723 более безопасный и обладает следующими преимуществами:
- повышенной смешиваемостью с минеральными маслами;
- пониженной (на 10–20 °С) температурой конца сжатия;
- высокой плотностью пара;
- лучшими теплофизическими свойствами.
В отличие от обычного аммиака R723 не вступает в химическую реакцию с цветными металлами.
Селективная растворимость ингредиентов
Как известно, многокомпонентный хладагент является смесью нескольких фреонов, а каждый из них по-разному взаимодействует со смазкой. Из-за различной растворимости ингредиентов в компрессорном масле могут изменяться состав самой среды и эффективность работы холодильной установки.
В качестве примера можно привести двухкомпонентный хладагент R410A, состоящий из фреонов R32 и R125. Каждый из перечисленных компонентов в отдельности прекрасно растворяется в компрессорном масле марки Triton. Но смесь R410A из этих же хладонов плохо взаимодействует с такой смазкой.