Что такое фреон и зачем он нужен?

 

До открытия фреона хранение продуктов питания было серьезной проблемой, которую решали, как правило, строительством погребов. Однако такая конструкция не была эффективной и не могла гарантировать сохранение продуктов на протяжении долго периода. С открытием фреона, его полезных качеств и возможностей данный вопрос был практически решен. Более подробно о том, что такое фреон (хладагент), расскажем далее.

Что такое фреон

Фреоны – это основная рабочая жидкость многих охлаждающих механизмов. До их открытия человечество для охлаждения температуры либо все прятало глубоко под землю, либо дожидалось зимы (если таковая в краях бывала). Под давлением это вещество трансформируется из жидкого состояния в газообразное, в результате чего оно охлаждает определенный объем пространства (салон автомобиля, внутренние камеры холодильника, автомобильные рефрижераторы и прочее).

История фреона

Впервые получить фреон удалось только в 1928 году. Изобрел его американский химик Томас Мидглей, который в то время работал в компании «General Motors». В то время велись поиски вещества, которое было бы безопасным аналогом используемых сернистого ангидрида и аммиака. В результате Томасом было найдено такое вещество, как дихлодифторметан, который, как оказалось, был идеальным заменителем. У него была невысокая температура кипения фреона (+29,7°С), он не имел замаха, не выделял опасных для человека газов и не был горючим. В результате своих полезных качеств он начал широко применяться в холодильных установках, и уже в 1932 году полностью вытеснил другие охлаждающие веществ.

Название «фреон» было дано веществу компанией «Кинетик Кениканз Инк», которая первой освоила массовый выпуск этого хладагента. Изначально она выпускала свой продукт под названием «ФРЕОН 12», которое и прижилось во всем мире. К названию каждого нового хладагента (хладагент-рабочее вещество охлаждающего механизма, неформальный синоним слова «фреон») добавлялась буква «R», от слова Refrigerant – охладитель.

Начиная с 1930-го года, каждые 10-15 лет появлялись новые виды фреона для разных отраслей. В целом, на сегодняшний день существует более 40 видов фреона, каждый из которых эффективен в своей области. Наиболее популярными являются такие: R134a, R404a, R403a.

Как делается фреон

В промышленных масштабах фреон добывается путем подачи фтористого водорода в газообразном состоянии без испарителя (т.е. без «змеевика»). Используется смеситель-гомогенизатор для получения однородного состояния фтористого водорода, который впоследствии переходит в состояние фтористого водорода в хлороформе.

Далее фтористый водород в хлороформе поступает реактор синтеза хладагента, своего рода «змеевик», в котором капли равномерно распространяются по всему реакционному объему.

Т.е. во многом процесс получения фреона схож с процессом получения самогона, но с использованием специфического оборудования.

Основные характеристики фреона

Фреон, как и любой другой технический газ, имеет ряд параметров (характеристик), по которым определяется эффективность его использования. К основным параметрам фреона относятся давление и температура кипения хладагента. От этих значений зависит, каким будет результат охлаждения от использования газа и какие нужно создать условия, чтобы его получить. Вторичными параметрами являются цвет, какой запах у фреона, и консистенция однако, они имеют не такое важное значение, как первоначальные показатели.

Основные данные

Охлаждающее действие фреона образовывается в результате закипания этого вещества до определенной температурной отметки и последующего создаваемого давления, в результате которого создается охлаждающий эффект. При оценке охлаждающего эффекта (до какой температуры можно будет охладить пространство) немалое значение имеет температура кипения при атмосферном давлении и критическая температура кипения.

Температура

Температура кипения фреона при атмосферном давлении – ориентировочная величина, которая говорит о том, насколько можно понизить температуру камеры или какой температуры холода можно достичь, используя минимальное давление путем вакуумирования. Проще говоря, это минимальная температура холода, которая будет наблюдаться в камере охлаждения, при минимальном давлении. Например, для R22 – это 44,8°С, а для не менее популярного R134a -26,5°С.

Критической температурой называется максимальное значение температуры, при котором еще можно добиться конденсации газа. Это такая температура, при которой газ еще может переходить из газообразного состояния в жидкое. Например, для R22 оно составляет +96°C, а для R134A – +100,6°C.

Как правило, информация о температурах газа пишется на самом баллоне с фреоном и на родной упаковке.

Давление

Создаваемое давление внутри системы охладителя играет ключевую роль в охлаждении камеры. В качестве показателя давления используется адиабата (коэффициент) пара хладагента Т.е. за давление принимается работа сжатия 1к и температуры пара в конце процедуры сжатия. Проще выражаясь, чем больше значение адиабаты, тем выше значение 1к, а также температуры пара в конце процесса сжатия.

Запах и цвет

Немало людей, впервые сталкиваясь с хладагентом, задаются вопросом: «какого цвета фреон?». В нормальном состоянии и без специальных добавок этот газ не имеет цвета. Для технических потребностей он может специально окрашиваться в специальные оттенки и приобретать запах для более легкой идентификации в случае утечки. Однако, как показывает практика, в случае нарушения герметичности фреон окрашивается либо в цвет поврежденного узла (как у холодильников), либо может иметь запах горелой резины, как это бывает в автомобильных кондиционерах.

Консистенция

Классическое состояние фреона – однородный фтористый водород, который при помощи смесителя-гомогенизатора преобразовали в однородную «смесь», после охлаждения полученный в жидком виде. По своим физическим свойствам фреон поставляется в жидком виде и имеет ту же плотность, что и фтористый водород – 0,99 г/см². В газообразном состоянии значения тоже сходны. Так, молярная масса фреона R22 в газообразном состоянии составляет 20,01 г/моль, а у фреона R134a в жидком – 102,03 г/моль. Существует своя определенная характеристика фреонов (вязкость, плотность, температуры, давление, температура замерзания фреона и прочее), которая учитывается при моделировании холодильных систем.

Виды и типы фреона

Несмотря на одинаковую основу – фтористый водород, все виды фреона можно делятся по химическому составу на несколько видов. В частности, фреон разделяют на следующие виды:

  • ХФУ – хлорфторуглеродосодержащие;
  • ГХФУ – гидрофторхлорсодержащие;
  • ГФУ – гидрофторуглеродсодержащие.

Данное деление обосновывается молекулярным строением и способом получения.

Какие есть и чем отличаются

Фреон разделяют на типы по следующим параметрам:

  • по сфере применения;
  • по классам безопасности;
  • по интерности газа;
  • по физико-химическим параметрам.

Предложенные классификации не являются конечными и могут дополняться в зависимости от необходимой выборки. Отличаются своими физико-химическими параметрами и эффективностью использования (охлаждением пространства). В зависимости от этих характеристик впоследствии разрабатывается особая конструкция охлаждающей системы. Отличаются они между собой особой реакцией на резинотехнические узлы, по температурным параметрам и результативностью в охлаждении.

Где применяется фреон

Сегодня фреон используется не только для охлаждения пространства, но также в качестве составляющего элемента при производстве пенопласта и в качестве индикатора целостности и герметичности вакуумной системы. Специалисты выделяют 3 основных направления использования фреона:

  • хладагент для холодильной техники;
  • в производстве парфюмерии и медицинских целях;
  • одна из составляющих частей современных огнетушителей.

Наибольшей популярностью пользуется в производстве холодильников и климат-систем (кондиционеров).

Фреон в холодильнике

Фреон для холодильника – основная рабочая жидкость, которая поддерживает нужную температуру внутри камер. Со временем она может испаряться (не более 55 % в год) либо вытекать в результате повреждения герметичности системы.

Температура, давление, основные данные и объем фреона в холодильнике

На задней крышке каждого холодильника есть специальная наклейка – бирка, которая содержит информацию о том, какой объем фреона оптимальный для холодильной системы, какое создается давление и температура. Например, минимальный объем фреона составляет 0,145 кг, а максимальный – 0,39 кг. Но перед заменой или доливом важно узнать, как узнать, сколько фреона в холодильнике используется.

Рабочая температура и давление определяются уже исходя из типа используемого фреона, который в обязательном порядке прописывается на задней крышке. Чаще всего используется фреон R600, для которого температура кипения -11,6°С, а критическое давление – 3,65 Мпа. Стоит отметить, что данный параметр для каждого холодильника индивидуален и зависит от конструкции и используемого фреона.

Куда и как заправлять

Классически для заправки холодильника потребуется манометрическая станция, компрессор, весы и баллон с хладагентом. Для работы с манометрической станцией потребуются специальные знания, умения и навыки, а для корректной дозаправки может понадобиться дополнительное оборудование в виде специальных фитингов. Поэтому рассмотрим случай, когда заправить холодильник фреоном можно самостоятельно.

  1. В систему встраивается/впаивается специальный клапан Шрадера, для которого у большинства современных холодильников есть специальное отверстие (будет впускать фреон, но не выпускать).
  2. Подготавливаем хладагент к закачке (последовательное соединение баллона хладагента, специального крана для закачки и шланга закачки).
  3. Подключаем свободный конец шланга к клапану Шрадера. Перед этим проверяем проходимость газа по шлангу (спустить немного самого газа до характерного шипения), снимаем «ниппель» с конца клапана Шрадера и соединяем их вместе.
  4. Заправляем газ на протяжении 10-15 секунд.

Чтобы понять, было ли достаточно закачано газа, достаточно спустя 1-2 часа прикоснуться к решетке охлаждения сзади холодильника. Если она начинает нагреваться (до +50°С), то количество газа было достаточным, в обратном случае – повторить операцию до нагрева охлаждающей решетки.

В случае если данная процедура не помогает, лучше обратиться к специалисту. В ходе замены/ «долива» можно использовать аналог, перед этим сверив его совместимость с оригинальным (используется таблица фреонов).

Как понять, что есть утечка, что может случиться при утечке

Утечка фреона неминуемо приведет к сбою работы всего механизма – холодильника. Прежде всего, это приведет к нестабильной и громкой работе, а также отразится на сохранности продуктов. Определить, что произошла утечка фреона из холодильника, можно по следующим признакам:

  • наличие инея на испарителе или на внутренних стенках камер;
  • компрессор перестанет работать;
  • громкая и постоянная работа двигателя;
  • низкий уровень охлаждения, который отобразится в виде лужи воды из морозильной камеры;
  • индикация утечки фреона (характерно для новых холодильников с таблом состояния).

Учитывая безопасность фреона, тяжкого или опасного для здоровья человека не будет. Фреон любой марки тяжелее воздуха, а потому будет осаживаться на полу. Из особо тяжких последствий может быть повреждение напольного покрытия, неприятный запах от фреона, вступившего в реакцию с РТИ холодильника и воздуха, а также размороженные продукты.

Фреон в кондиционерах

Фреон для кондиционера, как и в холодильнике, является основной рабочей жидкостью (газом), без которого процесс охлаждения невозможен. Как и в любых других холодильных установках, со временем он может испаряться по естественной причине (не более 7% от общего объема в год), так и вытекать вследствие разгерметизации всей системы.

Сколько фреона в кондиционере

Перед тем как провести замену/долив хладагента, не лишним будет узнать, как проверить фреон в кондиционере и какой у него рабочий объем. В данном случае все зависит от того, на какую площадь охлаждения рассчитан кондиционер. В частности, для более четкого понимания приведем таблицу примерных значений фреона в кондиционере в зависимости от его типа.

Условное деление по мощности Холодопроизводительность, кВт Примерное количество фреона в системе, грамм
«Семерка» 2,0 – 2,2 500 – 750
«Девятка» 2,5 – 2,8 600 – 750
«Двенадцатый» 3,3 – 3,6 800 – 900
«Восемнадцатый» 5,0 – 5,4 1100 – 1200
«Двадцать четвертый» 6,0 – 6,4 1400 – 1700

Отталкиваясь от мощности кондиционера, в таблице указано примерное количество фреона внутри его системы.

Температура, давление, основные данные

В ходе эксплуатации рабочее давление для большинства кондиционеров составляет не более 8 бар. Этот показатель характерен для климатических установок, в которых используются такие фреоны, как R22, R410a, R407a. В ходе эксплуатации оно может повышаться до 12,2 бар.

Средняя температура фреона в кондиционере составляет не более +30°С. При максимальных нагрузках оно может достигать +34°С.

Куда и как заправлять

Во многих аспектах заправка фреоном бытового климатического кондиционера схожа с заправкой холодильника, только с рядом своих особенностей. В частности, для заправки кондиционера самостоятельно понадобятся весы, термометр, манометрический коллектор и баллон с фреоном.

Чтобы заправить кондиционер самостоятельно, нужно:

  1. Выпускаем весь фреон. Для этого открываем все замки, которые находятся сбоку от кондиционера. После того как весь фреон выйдет, их нужно обратно закрыть.
  2. Устанавливаем на весы баллон с фреоном. После того как весы будут установлены на ноль, нужно быстро открыть кран на баллоне, к которому присоединен шланг, и стравить весь воздух, который есть в самом шланге, вытолкнув его фреоном.
  3. Подготавливаем кондиционер. На головке управления выставляем температуру +18°С. Присоединяем манометр к самой большой трубе, которая отходит от блока, расположенного вне помещения. После чего нужно соединить сам манометр со шлангом и баллоном.
  4. На самом коллекторе кондиционера открываем газовый вентиль. Начинаем заправку фреоном. Давление в системе будет расти, в то время как температура будет понижаться. Требуется достичь такого показателя, чтобы давление выросло до 5-8 бар.

Далее газовый кран перекрывается, а затем закрывается кран на самом баллоне с фреоном. На практике вся процедура занимает не более 20 минут со всеми установками. Заправить кондиционер самостоятельно, но для разовой операции в год – дорогостоящее мероприятие. Так как сам баллон, манометрическая станция и шланг стоят недешево.  Поэтому дешевле и проще будет вызвать специалиста по заправке кондиционера.

Как понять, что есть утечка, что может случиться при утечке

Утечка фреона, прежде всего, отразится на самой работе кондиционера. Станут слышны посторонние звуки, гул, возможно, даже «натуженная» работа компрессора.

Кондиционеру потребуется больше времени для охлаждения помещения, если таковое вообще будет происходить.

Утечка фреона может сопровождаться неприятным запахом. При потере герметичности системы фреон может вступать в реакцию с резиновыми манжетами вне системы. Откуда и будут выделяться неприятные запахи.

Утечка фреона чревата для кондиционера перегревом или поломкой компрессора – основного элемента, который запускает всю работу. Ремонт – дорогостоящее удовольствие. Поэтому при наличии перечисленных признаков лучше заранее отключить кондиционер.

Популярные марки фреонов

Как выше уже упоминалось, существует не менее 30 видов фреона, каждый из которых имеет собственные характеристики и полезен в своей области. Однако среди всего количества вариантов есть и наиболее популярные, а именно R134a, R404a и R410a. Краткое описание приведено ниже.

134а

Фреон 134a является одним из самых популярных. Представляет собой однокомпонентный газ, который редко требует полной перезаправки. Особенностью оборудования, которое работает на данном газе, является возможность как одновременной дозаправки системы фреоном, так и использование самой системы одновременно. Чаще всего фреон 134а используется в производстве ингаляторов, аэрозолей и как наиболее подходящий аналог фреона R22.

Чаще всего используется в системах охлаждения рефрижераторов, кондиционерах легковых и грузовых автомобилях, а также в другой самоходной технике. Куда реже используется для охлаждения жилых помещений, что больше характерно для старых моделей. При аккуратном обращении, как и с любым другим фреоном, не наносит вреда человеку.

404а

Фреон 404a в большинстве случаев используется для автомобилей, тракторов, комбайнов, а также коммерческих холодильников. Не содержит хлора, безвреден для окружающей среды. По сравнению с другими марками хладагентов обеспечивает большую производительность холода, чем другие марки, на 7%. Имеет стабильный химический состав и при отсутствии влияния прямых солнечных лучей является невоспламеняемым. Отличается небольшим расходом во время эксплуатации. Является инертным газом, что говорит о возможной дозаправке. Представляется абсолютно безопасным для человека даже при утечке системы.

410а

Фреон 404a в равных долях состоит из фреонов марок R32 и R125. По своим свойствам считается инертным. При утечке из системы кондиционирования не меняет свой состав, что предполагает дозаправку.

Требователен к минеральному маслу, которое находится в системе. В частности, оно должно быть из синтетических эфирных масел. Техника, где используется данный газ, несколько дороже своих аналогов. Причиной является высокая температура конденсации (+43°С), атмосферное давление 26 атмосфер). Безопасен для человека.

Взаимозаменяемость фреонов

Заменить фреон аналогичным по своим термодинамическим свойствам вполне возможно. Нельзя сказать, что заменитель будет подходить идеально, потому что такого в принципе не существует, но для использования в качестве временной меры вполне возможно. Существует определенная таблица взаимозаменяемости фреонов. В ней указано, какой заменитель подходит к используемой рабочей жидкости охладителя. Например, для R134 допустимый аналог R12, а для R22 допустимого заменителя вообще не существует.

Взаимозаменяемость фреона подразумевает химическую совместимость с рабочими маслами на уровне химии. Высокая или низкая температура кипения могут дать либо слишком слабый охлаждающий эффект либо повреждение всей системы охлаждения в целом. Ведя подбор аналогового фреона, следует учитывать такие факторы:

  • температуру кипения при атмосферном давлении и критическую температуру;
  • необходимое давление для сжатия газа внутри системы;
  • плотность газа;
  • химическую совместимость рабочих жидкостей с самим фреоном и прочее.

Важно учитывать производителей «оригинального» фреона и заменителя. Нередко встречается так, что фреон одной и той же марки у разных производителей имеет отличные температуры кипения и физико-химические свойства. Поэтому, покупая замену, лучше придерживаться оригинального производителя. В противном случае существует вероятность поломки холодильного (охлаждающего оборудования).

Долго использовать заменитель не рекомендуется. Учитывая процесс охлаждения, система будет подвержена ускоренному износу рабочих патрубков и компрессора.

Вреден ли фреон – описание влияния на человека и на окружающую среду

Тот фреон, что можно встретить в бытовых холодильных камерах или кондиционерах (последних лет), абсолютно безопасен для человека и окружающей среды. Для того чтобы охлаждающий газ стал вреден человеку и мог отравить организм, они (человек и фреон) должны попасть в среду, температура которой 400°С. Однако отдельные марки фреона, в особенности старые по типу R12, могут вызывать головные боли и головокружение при длительном воздействии например, в течение рабочего дня. Новые типы фреона, которые используются в современной технике, абсолютно безопасны.

С окружающей средой дело обстоит иначе. Фреон наносит вред озоновому слою планеты. Однако не все марки имеют пагубное влияние на озоновый слой. Например, особо разрушительной силой обладают старые холодильники вроде Донбасс, Норд, Славутич, Минск и прочие старые советские модели.  В них используется фреон марки R12 – один из самых старых типов. Абсолютно безопасным является R407, который по своим характеристикам и физико-химическим свойствам не уступает R12.

В большинстве случаев фреон безопасен как для человека, так и для окружающей среды. Если не пытаться умышленно причинить им вред, например, вылить фреон из баллона на руку. Поэтому, задаваться вопросом, вреден ли фреон, покупая новую технику, не стоит.

Сколько стоит фреон

Цена в Украине на фреон, как и на многие товары, формируется исходя из нескольких факторов. В частности, одними из основных являются:

  1. Марка (бренд) производителя.
  2. Закупочная цена.
  3. Логистика.
  4. Маржа.

Эти основные 4 фактора являются основоположными в формировании цены на фреон в Украине. Немалое значение играет курс валют на момент покупки, а также объем закупаемого фреона. Они напрямую влияют на ценообразование. Логистика также является одним из основоположных факторов. Потому как перевозка баллонов из Китая – удовольствие не из дешевых (опасный груз + объем + малый вес + таможенные пошлины). Все эти факторы влияют на цену.

Наиболее популярным является фреон китайского производства. Потому как он выгоден по цене и весьма высокого качества. Например, стоимость баллона R134A будет стоить порядка 2085 грн. за баллон (2400 грн. по безналичному расчету с НДС).

Меньший объем той же марки фреона, например, 0,912 кг, будет стоить 300 гривен. Его чаще покупают для дозаправки малых кондиционеров, заправки/дозаправки кондиционеров автомобилей.

Европейские аналоги будут примерно в 2-2,2 раза дороже. Такая разница в цене вызвана как самим ценообразованием европейских производителей, так и маркетинговой политикой.

Где купить

Лучшие ценовые предложения можно найти у прямых импортеров. Потому как товар у них всегда в наличии, в штате квалифицированные специалисты по контролю качества, да и «маржа», как правило, не такая большая, как у посредников.

Одной из таких компаний является «Санмэй Украина» – ПРЯМОЙ импортер продукции Zhejiang Sanmei Chemical Industry Co.Ltd (Китай).

По качеству продукция этого производителя н ступает американским и европейским аналогом, а по цене – значительно дешевле. Сделать заказ лучше всего на официальном сайте компании (sanmei-ua.com). Это выгодно по нескольким причинам:

  1. Цена будет однозначно дешевле, чем при покупке в родном городе.
  2. Бесплатная консультация специалистов по подбору нужного фреона.
  3. Вся продукция имеет сертификаты качества.
  4. К заказу доступен любой объем.
  5. Товар может быть отправлен любой транспортной компанией Украины (Новая Почта, САТ, Ночной экспресс и др.)

В случае если есть сомнения по подбору аналога фреона, специалисты помогут грамотно его подобрать. Однако, учитывая тот факт, что «Санмэй Украина» является одним из главных импортеров в Украину, скорее всего, до подбора дело так и не дойдет – будет предложен оригинальный и качественный фреон.