Właściwości czynników chłodniczych

Co to są czynniki chłodnicze?

Czynnikiem chłodniczym nazywamy związek chemiczny lub mieszaninę, która krążąc w zamkniętej instalacji chłodniczej, podlega cyklowi przemian termodynamicznych, tworzących obieg chłodniczy.

Ogólne wymagania stawiane czynnikom chłodniczym:

Ujemna wartość temperatury wrzenia w warunkach otoczenia.
Całkowita stabilność chemiczna przy każdej temperaturze w obiegu,
Obojętność chemiczna w stosunku do wszystkich materiałów, z których wykonana jest instalacja w urządzeniu,
Niepalność.
Nietoksyczność
Niewybuchowość.
Korzystny przebieg krzywej nasycenia ciśnienia pary:
Nadciśnienie przy temperaturze parowania; zabezpiecza instalację przed przedostaniem się do wnętrza powietrza na skutek nieszczelności,
Dopuszcza się niskie ciśnienie przy temperaturze skraplania, w celu zmniejszenia zużycia matę Katów do budowy skraplacza, armatury, przewodów rurowych itp,
Duża objętościowa wydajność chłodnicza qovt, w celu zmniejszenia strumienia objętości czynnika chłodniczego krążącego w obiegu I tym samym zmniejszenia wymiarów konstrukcyjnych sprężarki.
Chemiczna i fizyczna czystość czynników; np. zawartość wody w czynnikach nie rozpuszczających się powinna być równa 0. W przeciwnym razie istnieje niebezpieczeństwo zablokowania zaworu rozprężnego na skutek tworzenia się lodu, a także ograniczenia 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 atomami 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)

Są to 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

*Własności okreslano dla temperatury +25°C

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 powinna być toksyczna wobec ludzi i produktów spożywczych. Spośród ważniejszych wymaganych własności fizycznych należy wymienić duże ciepło właściwe, wysoką przewodność 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 konkretnego 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

instalacja mieszana
przy stosowaniu chemikaliów kondycjonujących optymalna wartość pH może leżeć poza podanym zakresem
stabilizacja przy użyciu fosforanów organicznych i środków dyspergujących, w zależności od działania stablizującego możliwe również wyższe stężenie
przy stosowaniu inhibitorów dopuszczalne są w szczególnych przypadkach wyższe stężenia (zalecana kontrola korozyjności)
w razie wzrostu liczby bakterii ponad 10000/ml konieczne jest zastosowanie biocydu (dawki uderzeniowe)

Właściwości oraz ograniczenia stosowania czynników chłodniczych

Możliwość zastosowania czynników naturalnych w technice chłodniczej, klimatyzacyjnej i w pompach ciepła:

Oddziaływanie ziębników R404A, R407C, R410A, R417A i R507 na materiały konstrukcyjne

Opracowanie: redakcja portalu klimatyzacja.pl

LITERATURA

IGLOTECH Kwidzyń, ul. Toruńska 41, Tel./fax 055 645 73 00, materiały dla instalatorów „Pomocnik Klienta”,
SystemAir S.A.; Al. Krakowska 169 tel./ fax (043) 824 72 87/88; (022) 703 50 99 „Katalog Produktów”,
System Air S.A. Al. Krakowska 169 tel./ fax (043) 824 72 87/88; (022) 703 50 99 „Materiały Pomocnicze”,
SWEGON, Owocowa 23, 62-080 Tarnowo Podgórne, telefon(061)816-87-00, fax(061)814-63-54 "Teoria wentylacji - wiadomości podstawowe",
SYSTHERM CHŁODNICTWO i KLIMATYZACJA Sp. z o.o., Św. Wincentego 7, 61-003 Poznań, telefon(061) 850 75 00, fax(061) 851 97 97 „Technika Klimatyzacyjna dla praktyków”,
VBW – ENGINEERING, 81-571 Gdynia, Chwaszczyńska 172, telefon058 669 05 73, fax058 629 66 11 „Katalogi VBW ENGINEERING”,
VTS, Słonecznikowa 2, 81-198 Kosakowo, telefon(58) 782 63 19, fax(58) 782 63 10 "Dokumentacja techniczno-ruchowa do central wentylacyjnych i klimatyzacyjnych", "Katalog 2006",
POLITECHNIKA WARSZAWSKA, Pl. Politechniki 1, Warszawa, 00 – 661, Wydział Inżynierii Środowiska, Kierunek: Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja i Gazownictwo.