Чем отличается фреон от хладагента?

В 1944 году химик «Дженерал Моторс» впервые синтезировал соединение дихлордифторметана, которое стали использовать в охлаждающих установках. Позже продукт назвал фреоном, обладает правами на это фирменное название The Chemours Company. Основное отличие хладагента и фреона в том, что последний — торговая марка группы галогенуглеродных соединений, хладагент — общее название смеси или вещества для охлаждения.

Что представляет собой фреон?

Фреоном называют органическое углеводородное фторсодержащее соединение, которое при низких температуре и давлении поглощает тепло и переходит в газ, при повышении температуры и давления отдает тепло и переходит в жидкость. Действует по замкнутому циклу: сжимается и охлаждается в конденсаторе, расширяется в детандере, испаряется в специальном испарителе.

Фреон растворяется в органических растворителях, практически нерастворим в воде, без запаха и цвета. Негорючий и взрывобезопасный, не изменяет свойств под воздействием щелочей и кислот. Фреон задействуют как рабочее вещество устройств охлаждения, в качестве пропеллента аэрозолей, вспенивателях, растворителях.

Важно: фреонами часто называют хладагенты, хотя не все охлаждающие агенты относятся к данной группе.

Что такое хладагент?

Холодильный агент — среда (вещество), которое переносит тепло или холод от одного теплообменника к другому. При расширении (нагревании) отнимает тепло и понижает температуру требуемого объекта, сжимается — и передает тепло. Процесс сопровождается изменением фаз среды: от газообразного при нагревании (кипении) до жидкого состояния в ходе конденсирования.

Существуют неорганические вещества, которые являются природными хладагентами, например:

  • углекислый газ CO2;
  • вода H2O;
  • аммиак NH3;
  • пропилен R1270;
  • изобутан (пропен) R600a;
  • пропан R290.

Эти вещества экологически безвредны. Технологический процесс выработки и формула продуктов общедоступна и незапатентована, их часто получают в другом производственном цикле как побочный элемент переработки. Природные хладагенты обладают хорошими термодинамическими показателями и низкой ценой. К недостаткам этих соединений относится высокая горючесть, взрывоопасность, токсичность.

До момента изобретения фреона природные хладагенты были главными охлаждающими средами в разнообразной технике и системах, затем их заменили фреонами и с разными синтетическими производными. Чаще всего природные хладагенты применяют в тепловых насосах, в качестве рабочей среды в системах охлаждения нефтеперерабатывающей, химической, металлургической, машиностроительной, пищевой промышленности.

Синтетические хладагенты получают из углеводородов способом замещения водорода. Используют как охлаждающее средство в пожаротушении, производстве теплоизоляционных материалов и фармацевтических средств. Синтетические хладагенты входят в состав пестицидов, красителей, пленок, растворителей.

Для минимизации парникового эффекта синтезированные хладагенты заменяют на природные аналоги. Это приводит к дополнительной экономии энергоресурсов. Бытовые холодильники заправляют изобутаном вместо фреона, вспениватели выпускают с циклопентаном. Пока еще сложно найти замену хладагента в устройствах и системах кондиционирования, потому что к данной группе веществ предъявляются строгие ограничения по показателям воспламеняемости и взрывоопасности.

Классификация

Чаще всего хладагенты обозначают символами, состоящими из буквы R (Refrigerant) и цифрами, указывающими на число атомов фтора, водорода, углерода, хлора. Существуют маркировки по торговой марке и химическому составу.

Разделяют хладагенты на три основные группы в зависимости от состава и показателя экологической безопасности:

  1. Хлорфторуглероды ХФУ (CFC) — высокая степень разрушения озонового слоя.
  2. Гидрофторуглероды ГФХУ (HCFC) — слабая степень истощения озонового слоя.
  3. Фторуглеводороды ГФУ (HFC) — безвредны для озонового слоя.

Согласно Монреальскому протоколу от 1987 года, производство и применение всех хлорфторуглеродов (ХФУ) полностью запрещено с 1996 года. На ввоз и выпуск гидрофторуглеродов наложены строгие ограничения, к 2036 году Россия обязана сократить их потребление на 85 %. К 2050 году приняты обязательства по полному отказу от ГФХУ и переходу на безопасные виды охлаждающих агентов.

Фторуглеводороды (ГФУ) не имеют в составе хлора, быстро распадаются в атмосфере, не разрушают озоновый слой. Пока эти соединения уступают по эксплуатационным показателям запрещенным хладагентам, стоят дорого. Уже синтезированы новые хладагенты с нулевым коэффициентом разрушения озонового слоя.

Требования, предъявляемые к хладагентам,/SPAN>

Конструктивные особенности холодильного и теплообменного оборудования напрямую зависят от характеристик применяемого хладагента. Например, чем выше коэффициент холодопроизводительности, тем меньшие габариты у охлаждающей аппаратуры.

Современные хладагенты должны быть:

  • пожаробезопасными, не воспламеняться на открытом воздухе;
  • химически стабильными, не вступать в реакцию с щелочами, кислотами, металлами;
  • теплопроводными и теплопередающими;
  • с невысокой вязкостью и плотностью;
  • токсически безвредными для человека;
  • экологически безопасными — не разрушать озоновый слой атмосферы;
  • холодопроизводительными;
  • с низкой энергоемкостью;
  • перерабатываемыми.

У любого хладагента есть свои плюсы и недостатки, поэтому подбирают соединение с заданными показателями под конкретные задачи.

Основные отличия фреона и хладагента

Фреон — запатентованная торговая марка, чаще всего галогенированное соединение в охлаждающих устройствах. Хладагент — общее название группы веществ с охлаждающим и теплопередающим эффектом, в составе не содержит галогенированных соединений.