Наиболее важными характеристиками хладагента являются следующие показатели:
- отсутствие негативных эффектов при воздействии на внешнюю среду, отсутствие токсичности и воспламеняемости;
- невысокое рабочее давление, приближенное к атмосферному, совместимость с материалами, используемыми в холодильных контурах, и со смазывающими маслами;
- высокие удельные показатели перехода в газообразную фазу (для перевода килограмма жидкости в газообразную фазу требуется большее количество тепла и, соответственно, меньшее количество хладагента при сохранении заданной производительности);
- невысокий удельный объем в газообразной фазе, что позволяет сократить объем и массу компрессора;
- умеренные температуры в конце сжатия в компрессоре с тем, чтобы избежать сгорания смазки;
- низкие показатели удельной теплоемкости в жидкой фазе с тем, чтобы сократить до минимума количество образуемого пара при прохождении через терморегулирующий расширительный клапан;
- низкая себестоимость и достаточный объем производства.
В практике холодильной техники применяются две группы фреоновых хладагентов: хлорофтороуглероды (CFC) и гидрофтороуглероды (HCFC).
К первым относятся хладагенты типа R-11,R-12,R-500 и R-502. Ко вторым – R-22.
В прошедшие годы выяснилось, что перечисленные хладагенты при утечке в атмосферу вредно влияют на озоновый слой, защищающий землю от ультрафиолетовых солнечных лучей. Кроме того, подтвердились данные о влиянии их на увеличение парникового эффекта в атмосфере Земли (так называемые «парниковые газы»).
Свойство хладагентов разрушать озон оценивается так называемым потенциалом разрушения озона - ODP (Ozon Depletion Potential), который варьируется от 0 до 1.
Для первой группы показатель ODP очень высок, для HCFC он значительно более ниже. Поэтому далее последовали важные решения, направленные на введение ограничений и остановку производства как CFC, так и HCFC.
Эти решения впервые были приняты на международном уровне в Монреальском протоколе в 1990 г., вслед за которым последовало принятие в отдельных странах независимых решений о предупредительном запрете их использования.
В ноябре 1992 г. на Конференции в Копенгагене была принята программа постепенного прекращения производства фреонов группы CFC и HCFC, так называемая «поправка» к Монреальскому протоколу.
Программа вступила в силу с 14 июня 1994 г. только для тех государств, которые ратифицировали поправку. Было принято решение прекратить производство фреонов группы CFC: R-12 и R-11. В соответствии с поправкой предполагалось также на 90% сократить потребление фреонов группы HCFC: (R-22) к 2015 г., а полностью прекратить их производство к 2030 г.
Российская Федерация пока не ратифицировала Копенгагенскую программу, ограничивающую производство и использование R-22, мотивируя это рядом экономических и технических трудностей.
В настоящее время найден заменитель для R-12 - это новый фреон R-134a, относящийся к группе HFC и не содержащий хлора в своей молекуле, а только атомы фтора и водорода, абсолютно не наносящий вреда озоновому слою с показателем ODP равным 0. Однако он также относится к «парниковым газам». И, кроме того, его тепловые характеристики существенно ниже.
Применение новых хладагентов категории HFC типа R-134a требует:
- употребления специальных «эфирных масел», несовместимых с известными маслами для R-22 и требующих большой аккуратности и осторожности при обращении;
- тщательности при герметизации стыков, так как молекулы HFC имеют гораздо меньшие размеры, чем молекулы традиционных хладагентов;
- установки фильтров-осушителей с гораздо более мелким фильтром;
- применения теплообменников (испарителей, конденсаторов) увеличенного размера, в связи с более низкими тепловыми характеристиками;
- более тщательного проведения операции вакуумирования, потому что при соприкосновении хладагента и воды может образовываться фторводородная кислота.
Все вышеперечисленные проблемы, связанные с использованием новых хладагентов, и определяют широкое применение до настоящего времени и в ближайшем будущем, по крайне мере на период ближайших 10 лет, хладагента R-22
