Правила дозаправки фреоном r22 и его температура кипения

Виды фреона для систем кондиционирования

Около полувека, основным хладагентом в бытовых системах кондиционирования воздуха был фреон 22. Приблизительно с середины 80-х годов прошлого века, на его использование начались серьезные гонения, так как якобы хлор, который является составляющей этого газа, оказывает влияние на озоновый слой, защищающий нашу планету от жесткого ультрафиолета. Этот вброс хоть и не был на 100% доказан, но эта информация повлекла за собой разработку новых и более безопасных хладагентов: фреонов R410 и R407.

Новые виды не смогли полностью вытеснить R22 с рынка климатической техники, благодаря простоте обслуживания и некоторым физическим свойствам этого газа. Сегодня в бытовых сплит-системах чаще всего используются: R22; R410 и R407.

Фреон R22 чаще всего можно встретить в системах кондиционирования, применяющихся в быту, производстве и транспортировке скоропортящихся грузов. Так как этот на этом типе хладагента работала практически вся холодильная техника, выпущенная до конца прошлого века, заправка кондиционеров этим газом наиболее востребована.

Фреон R410 – это бесцветный газ, который является полноценной заменой предшественнику. Сейчас он используется в новой климатической технике, независимо от ее назначения. Одной из особенностей этого заза является то, что при утечке его из кондиционера, более чем 35% требуется полная перезаправка техники.

Фреон R407 – это не что иное, как смесь нескольких газов, каждый их которых отвечает за определенные физические свойства хладагента. Чаще всего применяется в мультизональных или полупромышленных сплит-системах. Этим типом газа нельзя дозаправлять климатическую технику: при утечках его необходимо полностью слить и только после этого производить процедуру заправки.

Чем отличается фреон 134 от 600

Холодильники на r134a работают на синтетическом полиэфирном масле из-за его агрессивности. Установки на r600a используют минеральное масло. Как в случае с автомобильными маслами, синтетика всегда дороже минералки. При этом 600 фреон также может работать на синтетическом.

В системах на 134 фреоне требуется больше газа для нормальной работы. Холодопроизводительность тетрафторэтана на 30% ниже, чем изобутана. Энергопотребление бытовых холодильников и морозильных камер на r134a на 20-40% выше, чем на r600a.

Из-за горючести, компрессоры для работы на фреоне r600a имеют конструктивные особенности. Они дороже двигателей для 134 хладона. Из-за низкой нагрузки при работе у них ниже уровень шума и больше срок работы.

Интересный факт

Хладагент R600a воспламеняется, но быстро сгорает. В системе холодильника его мало, поэтому вероятность пожара низкая. К тому же, техника на 600 фреоне сделана так, чтобы при утечке он скапливался в тех местах, где не сможет загореться. Поэтому и фреон R-290 (пропан) рекомендован для применения в бытовой холодильной технике.

Фреон r134a агрессивен и требователен к качеству масла. Для его работы необходимо высокое давление, поэтому диаметр капиллярных трубок небольшой. Из-за этого они чувствительны к засорам. Благодаря этому вместо него заправляют R600a, который менее прихотливый чем другие аналоги R134a хладагента.

При разложении масла или его низком качестве, 134 хладагент вступает в реакцию с примесями и результатами реакций. Образуются примеси, которые осаждаются на стенках системы. Они уменьшают пропускную способность, образуют засоры. Это может вызвать:

  1. Снижение производительности холодильника или морозильной камеры;
  2. Повышенному износу компрессора;
  3. Более шумной работе техники;
  4. Обрыву фреоновой магистрали
  5. Выходу из строя компрессора холодильника.

По информации сервисных центров, со временем фреон R134a реагирует с маслами и приводит к их парафинизации. При этом процессе выделяются вещества, осаждающиеся на стенках фреоновой магистрали и рабочих поверхностях ее узлов.

По опыту мастеров и сервисных центров, через 5-6 лет в капиллярных медных трубках холодильников на r134a хладагенте возникает засор. Он начинает образовываться через 2-3 года после начала эксплуатации, но скапливается постепенно.

У хладагента r600a низкая температура кипения. Рабочие температуры систем ниже, чем у аналогичных на r134a. Они более чувствительны к наличию влаги. Поэтому при заправке, ремонте или обслуживании, их необходимо продувать сухим сжатым азотом.

Про R22 коротко

Хладагент R22 (CHClF2, дифторхлорметан, хлордифторметан) – однокомпонентный газ. Растворяется в минеральных компрессорных маслах, нейтрален к металлам. По сравнению с хладагентом R12, легче проникает через микротрещины. Этот газ плохо растворяется в воде, поэтому ее объемная доля должна быть <0,0025%.

При температуре >330°С газ разлагается на те же составляющие, что R12. Но у этих хладагентов разные физические свойства. Для конденсации R-22 необходимо большее давление, чем для R12. Но при испарении и конденсации он на 25-30% эффективнее. Эти показатели компенсируют друг друга.

Свое применение фреон R22 нашел в холодильной технике, кондиционерах, тепловых насосах и т.д. Благодаря хорошим характеристикам хладагент R22 получил широкое распространение. Но в последние годы все больше стран сокращают потребление всех ГХФУ (гидрохлорфторуглеродов).

Альтернативы

С 2010 года разрабатываются хладагенты со свойствами и характеристиками фреона R22. Первые разработки требовали замены минерального масла на синтетическое. Так начали использоваться газы R410a, R407c. Теперь появились аналоги, совместимые с минералкой.

Замены фреона R-22, не требующие смены масла:

  • R-438a (ISCEON M099);
  • R-453a (RS-44b);
  • R-422d (ISCEON 29, Genetron 422D);
  • R-421a.

Самая дешевая альтернатива хладагента R22 – фреон R-422d. Но у него высокий потенциал глобального потепления. Поэтому с 2020 года некоторые страны вводят ограничение на его использование. В Европейском Союзе запрещено использовать этот хладагент (новый, а не регенерированный) в системах мощнее 480 000 BTU.

Новые хладагенты R407C и R410A для замены устаревшего R22

Несмотря на то, что современный фреон R410A создан для постепенного замещения морально устаревшего R22, прямую замену делать не рекомендуется. Дело в том, что старые холодильные установки не приспособлены под него. В них следует закачивать хладон R422D или 407C. Эти хладагенты адаптированы к тем же условиям эксплуатации, что и R22.

Достоинством нового R410A является не только его безопасность для озонового слоя. Он также обладает более высокой (в 1,5 раза) производительностью по холоду, чем его предшественник R22. Тем не менее такой хладагент растворяется только в полиэфирном масле и требует повышенного давления в системе (до 26 атмосфер).

Хладон R407C является многокомпонентной зеотропной смесью, в состав которой входят фреоны R32, R134А и R125. Его достоинством является абсолютная безопасность для человека и озонового слоя. Но при малейшей утечке система не просто потеряет часть холодильного агента, последствия будут более серьезными. При таком сценарии сначала испаряются более легкие компоненты, что изменяет состав и физические свойства смеси. Устранить данную неисправность можно не доливкой, а полной заменой хладагента новым.

Вывод: система должна быть более прочной и полностью исключающей малейшую утечку.

Как проверить остаток фреона в сплит-системе

Определить недостаток или избыток хладона в контуре сплит-системы можно по величине перегрева газа, идущего из испарителя в компрессор. Разъясним данное понятие:

  • испарившийся во внутреннем теплообменнике хладагент движется по трубке низкого давления в компрессор;
  • по дороге пар успевает дополнительно нагреться на 5—8 °С (если количество фреона соответствует норме);
  • разница между температурой кипения жидкости и реальной температурой газа на всасывающем патрубке компрессора называется перегревом.

Расположение сервисных портов сплит-системы и подключение манометрической станции

Для работы вам понадобится манометрическая станция с присоединительными шлангами и контактный термометр (также подойдет электронный пирометр). Диагностируем остаток фреона согласно следующей инструкции:

  1. Узнайте тип используемого в кондиционере хладона по шильдику, закрепленному на внешнем модуле.
  2. Синий шланг, ведущий к манометру низкого давления (сокращенно — НД), находящийся слева на коллекторе, подключите к сервисному порту газовой магистрали, как сделано выше на фото. Она отличается большим диаметром.
  3. Включите сплит-систему на охлаждение при максимальном режиме работы вентилятора. Откройте левый кран манометрической станции.
  4. Снимайте показания только после запуска компрессора. Звук работающего агрегата хорошо слышится из внешнего блока.
  5. Узнайте температуру кипения вашей марки фреона при измеренном давлении, ориентируясь по таблице.
  6. С помощью термометра измерьте реальный нагрев газовой трубки на всасывающей стороне. Рассчитайте разницу между этой температурой и табличным значением точки кипения.
  7. Переходите к анализу результата.

С помощью термометра определяется нагрев газового патрубка большого диаметра, приходящего от внутреннего блока к компрессору

Разберем пример, отображенный на фото. Стрелка показывает 5.4 Бар, что соответствует точке кипения фреона R22 +8 °С. Измеряем температуру всасывающего патрубка и получаем, например, +14 градусов, величина перегрева составит 14 — 8 = 6 градусов. Допустимый диапазон для всех типов воздушных кондиционеров, включая автомобильные, составляет 5—8 °С, значит, количество хладона в норме.

Признаки нехватки фреона в сплит-системе

Если в результате измерений вы получили перегрев пара более 8 градусов, налицо недостаток фреона в контуре сплит-системе. Что происходит в кондиционере:

  1. Жидкость закипает в первой секции испарителя и переходит в газообразное состояние. Пар, пройдя сквозь трубки теплообменника и участок магистрали до компрессора, успевает сильно нагреться.
  2. Постоянно всасывая горячий газ, компрессорный агрегат плохо охлаждается и начинает перегреваться, сокращается ресурс механизма.
  3. Производительность по холоду заметно снижается. 1 кг хладона в среднем способен поглотить и перенести 50 Вт теплоты – чем меньше расход фреона в элементах контура, тем слабее охлаждается воздух.

При утечке хладона на стыках появляются следы масла, не заметные на первый взгляд

Недостаток хладагента сопровождается другими побочными признаками:

  • по команде датчиков сплит-система часто отключается и показывает ошибку;
  • компрессор долго работает в максимальном режиме;
  • трубки и сервисные порты покрываются инеем, в запущенных случаях на ребрах испарителя нарастает снежная «шуба».

Идентичные симптомы проявляются на кондиционерах авто, поскольку они функционируют по аналогичному принципу.

Переизбыток и другие неполадки в сплит-системе

Величина перегрева оказалась меньше 5 градусов? Значит, в системе циркулирует слишком много жидкости. Часть вещества не успевает испариться в теплообменнике внутреннего блока, отдельные капли могут попадать в компрессор, а это чревато крупной поломкой.

Если вы уверены в собственных силах, попытайтесь удалить часть фреона самостоятельно. По манометру на коллекторе или по таблице определите, какое давление должно быть в кондиционере при нормальном перегреве +7 °С и аккуратно стравите малую порцию газа.

Аномально высокий либо слабый перегрев возникает не только из-за хладагента, но и различных неисправностей:

  • засорена капиллярная трубка дроссельного клапана;
  • неполадки компрессора или осушителя;
  • неисправен четырехходовой соленоидный клапан, обращающий цикл в другую сторону (режимы охлаждение / обогрев).

Диагностику и устранение неполадок автокондиционера лучше доверить мастеру станции техобслуживания

Указанные проблемы решаются одним способом – вызовом мастера, несведущий пользователь просто не сможет их диагностировать. Если манипуляции с хладоном не дали результата, звоните в сервисную службу.

Область I — подача жидкого фреона.

Область I условно лежит на 2 бара выше линии конденсации фреона. Именно эти условия на всасывании зачастую требуют производители насосов высокого давления.

В этой области могут работать как жидкостные насосы, так и дожимные компрессоры и насос-компрессоры Haskel.

Наиболее эффективна работа жидкостых насосов, так как фреон в процессе перекачки насосом не претерпевает фазовых переходов а находится строго в жидкой фазе — в противном случае насос качать не будет.

Дожимные компрессоры и насос-компрессоры на цикле всасывания стремятся перевести жидкость в газовую фазу, на цикле нагнетания — переводят обратно в жидкую фазу. В результате компрессоры подают мультифазную среду, что значительно снижает эффективность.

Особенности применения

Хладон одинаково эффективен в сплит системах и чиллерах с винтовым компрессором и водяным конденсатором. Сжиженный газ высокого давления требует специальных узлов и деталей. Ведется конструктивная разработка новых моделей климатической и холодильной техники. Технические характеристики позволяют использовать его в устройствах:

  • центробежные компрессоры;
  • затопленные испарители;
  • насосные холодильные агрегаты.

Новый фреон нашел применение в системах кондиционирования, бытовых теплонасосных установках. Смесь с азеотропными свойствами подходит для оборудования с теплообменниками непосредственного испарения и затопленного типа. Благодаря высокой плотности хладон используют в бытовых и промышленных установках:

  • транспортные охладительные системы;
  • установки кондиционирования воздуха в офисах, общественных зданиях, промышленных объектах;
  • бытовые холодильники;
  • торговое и пищевое холодильное оборудование.

Совместно с фреоном 410 a применяется синтетическое (полиэфирное) масло. Недостаток продукта – высокая гигроскопичности. При дозаправке исключается контакт с влажными поверхностями. Рекомендуется применение продукции марок PLANETELF ACD 32, 46, 68, 100, Biltzer BSE 42, Mobil EAL Arctic. Минеральные масла не совместимы с хладагентом, их применение испортит компрессор.

Отличия R22 и R410a

По сравнению с фреоном r22, хладагент r410a имеет ряд преимуществ и недостатков. Они обусловлены его техническими характеристиками, физическими свойствами и сложностью производства.

Фреон r22:

  • Имеет низкую стоимость;
  • К 2020 году должен быть выведен из оборота странами, ратифицировавшими Монреальский протокол;
  • Является однокомпонентным, в случае утечки возможна дозаправка независимо от количества потерянного хладагента;
  • Не сложен в производстве, благодаря чему есть много производителей по всему миру.

Фреон r410a:

  • Дороже хладагента R-22;
  • Не токсичен, пожаробезопасен;
  • Двухкомпонентный, в случае утечки большого количества из системы, ее нужно очистить от остатков и заправлять заново;
  • Не разрушает озоновый слой;
  • Имеет более высокие рабочие давления, оборудование должно быть более прочным. Оно дорогое, но надежное.

Отдельно стоит сказать про влияние на париковый эффект. Потенциал глобального потепления у хладагента r410a на 32,3% больше, чем у r22. Но если все оборудование полностью перейдет на него, то получится интересный эффект.

Так как хладопроизводительность фреона r410a лучше, его нужно меньше. Было подсчитано, что при переводе системы с 22-го хладагента на 410-ый, ее влияние на парниковый эффект уменьшалось в среднем на 11-13%. С точки зрения экологии, R22 проигрывает.

Что касается энергоэффективности, хладагент 410а лучше 22-го. Как показало исследование, опубликованное в International Journal of Engineering Research & Technology (Международный журнал инженерных исследований и технологий), разница составляет около 5-10% (см. рис).

Результаты исследования энергоэффективности хладагентов r410a, r22 и r404a

Что такое фреон R-404а

Фреоны (хладоны) — это вещества, не имеющее цвета и запаха. Они бывают в форме газа или жидкости. Отличительной чертой фреонов является то, что они плохо растворяются в воде, но легко поддаются воздействию различных органических растворителей. Большинство фреонов не воспламеняются, хотя есть и исключения, например, фреон R600А. Кроме того, эти вещества могут похвастаться тем, что не устойчивы к окислителям и кислотам.

Фреон R404 (404A) — это фреон, который был получен искусственным путём для того, чтобы стать аналогом R22 и R502. По задумке, R404 должен был не только вобрать в себя лучшие качества обоих фреонов, но и иметь ряд преимуществ по некоторым критериям.

Если обратиться к истории фреона 404А, то выяснится, что он относительно молод и появился на свет в 1994 г. Широкий спрос он получил не сразу. Сначала фреон 404А использовался только в специально разработанном под него оборудовании, в основном, это крупные холодильные устройства, предназначенные для коммерческих нужд.

Постепенно фреон 404А стал использоваться на различных оптовых базах, в магазинах, рефрижераторах, в витринах, со временем заработав нынешнюю популярность.

Разумеется, такой спрос на фреон 404А возник не на пустом месте. Ему способствовали те преимущества, которыми обладает данный хладон.

Примечательно, что хотя фреон 404А не является горючим веществом, в его составе такое имеется — R143А. Но даже, чтобы фреон загорелся R143А, потребуются определённые условия температуры и давления. Тем не менее, специалисты рекомендуют не искушать судьбу и соблюдать элементарные меры безопасности при работе с фреоном 404А

Что это за предосторожности? Не следует смешивать фреон 404А с воздухом

Важно избегать высоких давлений и температур

При работе с фреоном 404А следует учитывать, что он хорошо растворяется в эфирных маслах, но практически не смешивается с минеральными, причём, что примечательно, так происходит при самых разных температурах.

На сегодняшний день фреон 404А продолжает отвоёвывать свою нишу среди холодильного оборудования и всё увереннее вытесняет своего предшественника — фреон R502

Важно учесть ,что при замене старого хладона на фреон 404А, требуется поменять и масло

Основные преимущества и недостатки

Современный хладагент R-410A относится к группе специфических гидрофторуглеродов. Его состав рассматривается всемирными организациями как озонобезопасный. Касательно минимального температурного скольжения — этот параметр приравнивается к 0,15 К, благодаря чему он входит в категорию однокомпонентных хладонов. Широкий спектр применения фреона R-410A обусловлен тем, что он обладает множественными преимуществами:

  • Если из-за поломки газ вышел из сосуда, то его можно легко восполнить без потери качества самого хладагента.
  • Перед производителями открываются более широкие горизонты в сфере уменьшения энергопотребления техники.
  • Нет необходимости устанавливать мощный, дорогостоящий компрессор, так как теплообменник обладает высоким уровнем удельной холодопроизводительности.
  • Существенно возросла эффективность работы систем, так как фреон R-410A обладает низкой вязкостью и хорошей теплопроводностью.

Отрицательных сторон не так уж и много, но все они должны быть учтены не только опытными мастерами, но и обычными пользователями, которые используют бытовую технику с фреоном. К основным недостаткам относятся следующие:

  • Из-за разности давления по отношению к нагнетанию и всасыванию фреона уровень КПД компрессора может быть снижен.
  • Профессионалы отмечают быстрый износ подшипников, который обусловлен высоким рабочим давлением в системе.
  • Использование фреона влияет на то, что корпус бытовой техники должен обладать повышенной герметичностью. Итоговая толщина стенок медных труб рабочей магистрали должна быть больше, нежели для привычного хладагента R22. Минимальный показатель должен находиться в пределах 0,9 мм. Стоит отметить, что большой процент содержания меди ведёт к существенному удорожанию эксплуатируемой системы.
  • В кондиционерах используется высококачественное полиэфирное масло, которое стоит гораздо дороже, нежели минеральное.
  • Этот вид хладагента является несовместимым с элементами климатического оборудования. Правило касается тех деталей, которые изготовлены из эластомеров и чувствительных к пентафторэтану, дифторметану материалов.

Применение фреонов

В основном хладоны применяются в морозильном и климатическом оборудовании, а также в установках для тушения пожара. В морозильниках и кондиционерах фреоны выполняют функцию холодильного агента. В данном случае используются их способности:

  • поглощать тепло извне при испарении;
  • отдавать энергию при конденсации.

Переход из жидкого состояния в газообразное происходит в специальном испарителе, охлаждающем воздух в помещении. Далее фреон в виде газа поступает в конденсатор, где создается высокое давление, там он конденсируется. Данный процесс сопровождается выделением тепла, которое выводится на наружный блок.

Фреон R22 (запрещен к использованию)

22-й — производный метана СН4. В нём два атома водорода заменены фтором и один — хлором. Химическое наименование – дифторхлорметан. Теплофизические параметры — близкие с пропаном. Теплота испарения 1 кг 22-го хладона приблизительно вдвое ниже, чем у пропана, но и плотность пара вдвое выше. Так, что при небольшой перенастройке системы получается паритет.

Он не горюч, не ядовит, не способен поддерживать дыхание. Тяжелее воздуха, поэтому при больших объёмах утечки может заполнить помещение компрессорной и вызвать удушье из-за недостаточного количества кислорода. Опасность ликвидируется простым проветриванием.

Недостаток у нашего хладона заключается в наличии в составе Cl. Он, как оказалось, способствует разрушению озонового слоя в атмосфере Земли. В связи с вновь открывшимся обстоятельством эксплуатация хлорсодержащих хладагентов была запрещена или ограничена. Так 22-й фреон должен быть полностью исключён состава рабочих тел холодильников, чиллеров после 2020 года.

В связи с этими запретами пришлось разрабатывать новые хладагенты, не содержащие хлора и не оказывающие разрушительного воздействия на окружающую среду. Но наряду с очередными разработками необходимо было учитывать огромный парк действующего оборудования. Поэтому, ещё одним требованием, предъявляемым к новым хладонам, была возможность использования в существующих холодильных агрегатах.

Подобрать адекватную однокомпонентную замену 22 фреону не удалось. Решение возникшей задачи было найдено с применением смеси хладагентов.

Энтальпия хладагента

Происходящий в холодильной машине цикл охлаждения удобно изображать графически. На диаграмме показано соотношение давления и теплосодержания (энтальпии) хладагента.

Энтальпия — это функция состояния, приращение которой при процессе с постоянным давлением равно теплоте, полученной системой.

На диаграмме показана кривая насыщения хладагента.

  • Левая ветвь кривой соответствует насыщенной жидкости
  • Правая часть соответствует насыщенному пару.
  • В критической точке ветви кривой соединяются, и вещество может находиться и в жидком, и в газообразном состоянии.
  • Внутри кривой — зона, соответствующая смеси пара и жидкости.
  • Слева от кривой (в области меньшей энтальпии) — переохлажденная жидкость.
  • Справа от кривой (в области большей энтальпии) — перегретый пар.

Теоретический цикл охлаждения несколько отличается от реального. В действительности происходят потери давления на разных этапах перекачки хладагента, снижающие эффективность охлаждения. Это не учитывается в идеальном цикле

Аналоги и заменители хладона R12

В холодильном оборудовании, работающем на фреоне R12, используется только минеральный растворитель. Хлор растворяется только в таком виде масла. Заменитель будет содержать либо в небольшом количестве хлор, либо должны применяться горючие газы, которые также можно растворить в минеральном веществе. Здесь нужно решить, что важнее:

  • безопасность;
  • практичность и хорошо работающее устройство.

Если в холодильник заливают, к примеру, пропан вместо R12, то он работает. Но присутствие более 1 кг такого вещества делает прибор взрывным устройством. При некоторых условиях он способен воспламеняться:

  • неправильно смешанные вещества;
  • заливка большего количества, чем положено;
  • нагревание и расширение объема смеси.

Такая перспектива не радует, поэтому нужно искать дальше. Хлорсодержащий R22 не подходит, так как давление у него выше. Выход нашли и не один. В R22 начали добавлять различные вещества, снижающие давление газа и не мешающие ему растворяться. Все аналоги фреона R12 отличаются добавками к R22.

Вот некоторые из них:

  1. R21 применяется только в России. Температура кипения у него выше: +8,7 градуса. При эксплуатации со временем может произойти остановка компрессора и повреждение клапана.
  2. R142B – недорогая добавка. Для разного оборудования подбирают оптимальное соотношение R22 и R142B. Если соединительных узлов больше, тогда 22 будет испаряться быстрее и в процентном соотношении его должно быть больше. Если потенциальных мест протечки меньше, тогда процентное соотношение веществ будет другим – R22 потребуется меньше. Для заправки в кондиционер такой смеси нужно не более 80 % от количества R12.
  3. R406A – оптимальное соотношение цены и качества, а также хорошей работы оборудования на такой смеси. Вещества под кодом 22 и 142B смешиваются в пропорциях 55 % и 41 % соответственно.
  4. R401 и 409 – самые дорогие, но хорошие заменители. Их стоимость сопоставима с самим хладоном R12. Переплачивать за экологию пока нет смысла – контролирующие органы в России не ходят по квартирам и не проверяют, какой хладагент циркулирует в системе.