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:
- Хлорфторуглероды ХФУ (CFC) — высокая степень разрушения озонового слоя.
- Гидрофторуглероды ГФХУ (HCFC) — слабая степень истощения озонового слоя.
- 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.