О холодильных агентах и принципе их работы в составе систем охлаждения
15.08.2016
Хладагент представляет собой рабочую систему, которая активно используется в современных охлаждающих установках. Такая система рассчитана на эффективное поглощение тепла в низкотемпературных режимах работы и на его выделение при более высоких температурных показателях. В условиях работы с холодильными агентами рабочая среда, а точнее ее агрегатное состояние, подвергается определенным изменениям.
Тем не менее, для заправки холодильных систем может использоваться далеко не любое вещество, выполняющее функцию холодопередающего агента. Еще в 74 году XIX века для достижения подобного эффект активно использовалась смесь NH3 (аммиак), а также этиленовые, метановые, пропановые и бутановые смеси.
Однако использование каждого из перечисленных выше решений имеет свои недостатки. Так, например, при вступлении в реакцию с воздухом эти вещества могут стать потенциально огне- и взрывоопасными. Стоит отметить, что подобные соединения имеют сравнительно небольшую молекулярную массу, что позволяет использовать их как хладагенты в достаточно крупной холодильной технике, обладающей большой массой.
Особенности хладагентов прошлого поколения и их использования в современном оборудовании
На 30-е годы прошлого века приходится синтезирование в научных химических лабораториях хлорфторуглеродов и фреонов. Таки вещества были добыты путем галогенизации углеводородов насыщенного типа с хлором и фтором. Новые синтезированные смеси в полной мере соответствуют требованиям холодильного оборудования.
Существует специальная формула, которая позволяет рассчитать число ключевых соединений. Согласно этой формуле один только бутан позволяет получать до тысячи всевозможных вариантов смесей, метан до 15 и пропан порядка 332.
В процессе поиска наиболее пригодных для эффективного использования соединений ученые-химики отдают предпочтение тем вариантам, которые содержат в свое структуре меньшее число атомов водорода и большее число атомов фтора. Это можно объяснить тем, что чем больше фтора в холодильном агенте, тем менее токсичным он является, в частности при взаимодействии с металлом. Вместе с тем количество водорода в составе фреона имеет прямо пропорциональную зависимость со степенью воспламеняемости соединений.
Тем не менее, справедливости ради стоит отметить, что эффектом горючести обладает далеко не каждое соединение галогенов и углерода. Но даже при том, что они не способны стать взрывоопасными при контакте с воздухом, имеется определенная степень опасность с точки зрения химического загрязнения окружающей среды и отравления образующимся при таких процессах ядовитого газа, именуемым фосгеном.
Ранее почти в любом холодильном агрегате использовали хладагент R12, однако уже в 1974 году учеными было установлено негативное воздействие подобных соединений, работающий в составе холодильных машин на озоновый слой Земли. Таким образом, данное вещество, а также ему подобные соединения, было решено запретить в рамках использования в холодильном оборудовании, включая любую современную охлаждающую технику.
В этой связи перед мировой общественностью встал вопрос о поиске альтернативных фреоновых соединениях, которые могли бы использоваться в холодильном оборудовании достаточно эффективно, не нанося при этом ущерб окружающей среде.
Возврат к списку