Właściwości czynników chłodniczych
Czynnikiem chłodniczym nazywamy związek chemiczny lub mieszaninę, która krą¬żąc w zamkniętej instalacji chłodniczej, podlega cyklowi przemian termodynamicznych, tworzących obieg chłodniczy. Ogólne wymagania stawiane czynnikom chłodniczym: 1. Ujemna wartość temperatury wrzenia w warunkach otoczenia. 2. Całkowita stabilność chemiczna przy każdej temperaturze w obiegu, 3. Obojętność chemiczna w stosunku do wszystkich materiałów, z których wykonana jest instalacja w urządzeniu, 4. Niepalność. 5. Nietoksyczność 6. Niewybuchowość. 7. Korzystny przebieg krzywej nasycenia ciśnienia pary: o nadciśnienie przy temperaturze parowania; zabezpiecza instalację przed przed¬ostaniem się do wnętrza powietrza na skutek nieszczelności, o dopuszcza się niskie ciśnienie przy temperaturze skraplania, w celu zmniejszenia zużycia matę Katów do budowy skraplacza, armatury, przewodów rurowych itp, 8. Duża objętościowa wydajność chłodnicza qovt, w celu zmniejszenia strumienia objęto¬ści czynnika chłodniczego krążącego w obiegu I tym samym zmniejszenia wymiarów konstrukcyjnych sprężarki. 9. Chemiczna i fizyczna czystość czynników; np. zawartość wody w czynnikach nie roz¬puszczających się powinna być równa 0. W przeciwnym razie istnieje niebezpieczeń¬stwo zablokowania zaworu rozprężnego na skutek tworzenia się lodu, a także ograni¬czenia chemicznej stabilności czynnika chłodniczego. Skład chemiczny i fizykochemiczny czynników chłodniczych 1. Chlorotluorowęglowodory CFC (niem. FCKW) • halogenowe związki węgla, w których wszystkie atomy wodoru zostały zastąpione ato¬mami chloru i fluoru, • duża stabilność chemiczna; rozkładają się dopiero w warstwie ozonowej, • wysoki wskaźnik ODP, Należą do nich czynniki: R11, R12, R133 R113, R114; R115 2. Wodcrochiorofluorowęglowodory HCFC (niem, HFCKW) • substancje organiczne, w których nia wszystkie atomy wodoru w cząsteczce zostały zastąpione przez atomy chloru i f!uomr • stabilność chemiczna mniejsza niż związków CFC, stąd niższy wskaźnik ODP, • rozkładają, się w dużym stopniu już w dolnych warstwach atmosfery; stanowią mniejsze zagrożenie dia warstwy ozonowej. Należą do nich czynniki: R22, R123 3. Hydrofluorowęglowodory HFC (niem* HFKW) • substancje organiczne, w których część atomów wodoru została zastąpiona atomami fluoru, nie zawierają atomów chloru i bromu, • duża stabilność, wskaźnik ODP jest równy 0; nie stanowią zagrożenia dla warstwy ozonowej. Należą do nich czynniki: R134a, R23, R152a 4. Wodorobromofluorowęglowodory HBFC (niern. BrFCKW) substancje organiczne, w cząsteczkach których występują atomy bromu. Należą do nich czynniki: R12B1, R13B1, R114B2, R22B1 5. FluoroCarbony FC (nienru FKW) • substancje, w których wszystkie atomy wodoru zostały zastąpione atomami fluoru, nie ma w nich atomów wodoru i chloru, • wskaźnik ODP jest równy 0. Należy do nich czynnik: R218 6. Hydrocarbon HC • węglowodory nasycone, • wskaźnik ODP jest równy 0. Należą do nich: propan HC-290, n-butan HC-600 Właściwości fizyczne popularnych czynników chemicznych Zastosowanie czynników chłodniczych Lp. Czynnik Zastosowanie 1. R22 Instalacje chłodnicze rożnej wielkości, stosowane w: klimatyzacji, transporcie, przemyśle chemicznym, farmaceutycznym oraz przemyśle spożywczym- Czynnik stosowany jest również w chłodziarkach i zamrażarkach domowych oraz w me¬blach chłodniczych. Minimalne temperatury parowania czynnika: - przy 1-stopniowym urządzeniu chłodniczym tpar = -40oC, - przy 2-stopniowym urządzeniu chłodniczym tpar - -80°C 2. R134a Zamiennik R12. Urządzenia chłodnicze średnio-temperaturowe domowe i handlowe oraz urządzenia klimatyzacyjne. Stosowany jako czynnik obiegowy w klimatyzatorach osobowych. 3. R404A Zamiennik R22 stosowany w: -przemysłowych urządzeniach chłodniczych Jadowych i okrętowych (chłodnie, mroźnie), - urządzeniach chłodniczych w domach towarowych, - urządzeniach transportu chłodniczego. 4. R407C Zamiennik R22 stosowany w: - urządzeniach klimatyzacyjnych domowych i handlowych - układach chłodniczych na okrętach, - układach chłodniczych domów handlowych. 5. R409A Zamiennik typu „drop in" dla R12, Stosowany do napełniania istniejących urzą¬dzeń chłodniczych bez konieczności zmian w instalacji i wymiany w niej oieju. 6. R410 Zamiennik R12 w systemie irretnofir\ Zastosowanie w: - klimatyzatorach -domowych i handlowych urządzeniach chłodniczych, -pompach ciepła, - nowe układy chłodnicze w przemyśle i supermarketach. 7. R417A Zamiennik R22 - zakres zastosowań zbliżony do R22 8. R419A Zamiennik R22 - zakres zastosowań zbliżony do R22
Pozostałe czynniki chłodzące i nośniki ciepła Ciekłe czynniki chłodzące Ciekłe czynniki chłodzące winny cechować nrun, brakiem agresywności korozyjnej, niepalnością; w warunkach roboczych ciecz nie powinna zamarzać i wrzeć oraz nie po¬winna być toksyczna wobec ludzi i produktów spożywczych. Spośród ważniejszych wy¬maganych własności fizycznych należy wymienić duże ciepło właściwe, wysoką prze¬wodność cieplną i niewielką lepkość kinematyczną. Spośród ważniejszych czynników o tych cechach należy wymienić wodę, roztwory wodne różnych substancji chemicznych, płyny bezwodne oraz czynniki dwufazowe. O doborze czynnika chłodzącego do konkret¬nego układu winny decydować jego parametry techniczno-eksploatacyjne. Woda lodowa jest właściwym środkiem chłodzącym w temperaturach wyższych od 0°C. Przy doborze agregatów do scWadzania wody zakłada się temperaturę na wejściu do agregatu +12°C (powrót z instalacji), a na wyjściu +6oC (zasilanie instalacji). Wymagania dotyczące wody lodowej
1 instalacja mieszana, 2 przy stosowaniu chemikaliów kondycjonujących optymalna wartość pH może leżeć poza podanym zakresem, 3 stabilizacja przy użyciu fosforanów organicznych i środków dyspergujących, w zależności od działania stablizującego możliwe również wyższe stężenie 4 przy stosowaniu inhibitorów dopuszczalne są w szczególnych przypadkach wyższe stężenia (zalecana kontrola korozyjności) 5 w razie wzrostu liczby bakterii ponad 10000/ml konieczne jest zastosowanie biocydu (dawki uderzeniowe) |