какие хладагенты используются в холодильниках

Эволюция холода: хладагенты в современных холодильниках

Хладагент — это рабочее вещество холодильной машины, которое при кипении и в процессе испарения отнимает тепло от охлаждаемого объекта, а затем после конденсации передаёт его окружающей среде.

Современные холодильники в основном компрессионные и, как следует из названия, имеют компрессор (а некоторые модели даже два). Кроме этого, конструкция предусматривает испаритель. Меж ними циркулирует хладагент. Сначала сжатый компрессором хладагент, находясь в газообразном состоянии, поступает в конденсатор — длинную зигзагообразную трубку. Там он превращается в жидкость и отдаёт тепло окружающей среде. Через специальный регулирующий вентиль жидкий хладагент поступает в испаритель, который находится внутри теплоизолированной морозильной или холодильной камеры. Там давление падает, он начинает кипеть, испаряется, снова превращаясь в газ, отбирая при этом тепло у окружающего воздуха. Камера холодильника охлаждается. Испарившийся хладагент опять сжимается компрессором и попадает в конденсатор. И так цикл повторяется снова и снова. Этот принцип охлаждения используется в большинстве холодильников уже десятки лет.

1 — компрессор; 2 — нагнетательный трубопровод; 3 — конденсатор; 4 — фильтр-осушитель; 5 — капиллярная трубка; 6 — испаритель холодильной камеры; 7 — испаритель морозильной камеры; 8 — всасывающий трубопровод» src=»http://pics.rbc.ru/img/cnews/2008/02/15/1.jpg»>

Схема компрессионного холодильника:
1 — компрессор; 2 — нагнетательный трубопровод; 3 — конденсатор; 4 — фильтр-осушитель; 5 — капиллярная трубка; 6 — испаритель холодильной камеры; 7 — испаритель морозильной камеры; 8 — всасывающий трубопровод

Однако есть и другой тип холодильников, пусть и менее популярный сегодня, — абсорбционные. Циркуляция рабочих веществ: абсорбента (воды) и хладагента (как правило, аммиака), имеющих разную температуру кипения при атмосферном давлении, осуществляется посредством абсорбции. Аммиак поглощается водой, получившаяся смесь подогревается с помощью электрического или газового нагревателя. При этом происходит выпаривание аммиака, который, испаряясь, потребляет теплоту камеры холодильника, то есть способствует её охлаждению. Абсорбционные холодильники в основном маленькие, однокамерные. Яркий пример такой техники — великолукские холодильники «Морозко».

Схема устройства абсорбционного холодильника

Как всё начиналось

Серийное производство холодильников в начале XX века активнее всего развивалось в США. Практически во всех машинах того времени в качестве хладагента использовались аммиак, различные эфиры и некоторые другие весьма токсичные и опасные для человека вещества. поломок таких агрегатов и контакта людей, в частности, с аммиаком высокой концентрации нередки были даже смертельные случаи. Поэтому учёные стали искать другие вещества, которые можно использовать в качестве хладагентов. Так появились фреоны.

Один из первых серийных американских холодильников — Frigidaire

Воцарение фреонов

Скрытая угроза

Всё шло прекрасно: и производители, и потребители были довольны. К 1976 году объём производства того же достиг почти 340 тысяч тонн. Определённая часть из этого количества предназначалась как раз для холодильных систем, систем охлаждения воздуха, баночек с аэрозолями Но годы прошлого века стали началом «тяжелых времён» для уже привычных фреонов. Ученые, исследовавшие причины нарушения озонового слоя Земли, пришли к выводу, что многие фреоны наносят ему ощутимый вред. Также оказалось, что фреоны участвуют в возникновении парникового эффекта, потому что задерживают инфракрасное излучение, которое испускает земная поверхность, а следовательно, способствуют глобальному потеплению.

Озоновый слой планеты всё ещё под угрозой, хотя за 20 лет, прошедших с подписания монреальского протокола, есть ощутимые позитивные изменения. Фото сделано спутником NASA

Альтернатива фреонам

Однако и сегодня постоянно ведутся исследования, учёные пытаются синтезировать новые, максимально экологичные, более качественные по своим свойствам хладагенты. Разработкой альтернативных хладагентов озабочены многие государства, вкладывающие значительные финансовые средства в соответствующие исследования. По оценкам специалистов, за последние шесть лет на синтез новых хладагентов было потрачено свыше 2,4 миллиардов долларов.

Синтезированы хладагенты из пропана (R290), этилена (R1150), пропилена (R1270), изобутана (R600a). Производство холодильников, работающих на изобутане, освоили многие производители, причём не только в Европе или в Америке, но и на просторах бывшего СССР. Например, белорусская фирма Atlant предлагает покупателям модель за 15000 рублей, да и остальные свои модели этот производитель «перевёл» на безопасный изобутан.

Примеры моделей с хладагентом R600A:

Объём: 354 литра
Стоимость: 15000 рублей
Объём: 369 литров
Стоимость: 28000 рублей
Объём: 348 литров
Стоимость: 22000 рублей

Фирмой Du Pont был разработан ряд новых смесей хладогентов, известных под марками SUVA MP, SUVA МР39 (R401A), SUVA MP52 (R401C) и некоторые другие.

Увы, пока говорить о идеальном по своим характеристикам хладагенте рано. Сегодня главное то, что удалось разработать хладагенты безопасные для человека и окружающей среды. Именно они и используются в бытовых холодильниках и кондиционерах. Ну, а дальнейшее их совершенствование — дело времени.

Источник

Какие виды фреона использовались в холодильниках

Хладагент в системе холодильника

Как говорилось выше различных фреонов используется и использовалось раньше довольно много. Тип конкретного хладагента зависит от места его применения (бытовые холодильники, промышленные, системы кондиционирования и т.д.). Рассмотрим основные виды фреонов, которые использовались в холодильниках.

Фреон R12

Этот вид фреона широко применялся в бытовых холодильниках вплоть до 1987 года. Во всех советских холодильных аппаратах, в качестве основного рабочего вещества, применялся именно этот хладагент. Так долго его использовали благодаря невысокой цене и довольно большим показателям эффективности. Но в 87-ом году было принято решение запретить его использование, так как считалось, что он негативно влияет на озоновый слой Земли. Впоследствии это утверждение не раз опровергалось в связи с отсутствием прямых доказательств, но фреон R12 так и остался под запретом. Бытует мнение, что его запрет связан с необходимостью ввести на рынок новый продукт с более высокой ценой.

Фреон R134A

Этот тип фреона пришел на смену запрещенному R12. Основной особенностью систем на данном веществе являлось то, что в моторе использовались синтетические масла. Это было как плюсом, так и минусом этих систем. Фреон R134A очень плохо растворял и вымывал масло из системы, что впоследствии приводило к засору капиллярной трубки. Производители бытовых устройств довольно быстро обратили внимание на данный недостаток и отошли от применения этого типа хладагента. Но на сегодняшний день еще можно встретить холодильники, работающие на 134-ом.

Хладагент R600A

Этот вид фреона используется сегодня во всех бытовых холодильниках. Благодаря его применению современные устройства обладают высоким классом энергопотребления. Это связано с тем, что данный газ обладает очень высокой эффективностью и может прокачиваться мотором меньшей мощности. Также системы на R600 работают в вакууме, перед заправкой система вакуумируется. Таким образом давление на входе в мотор ниже атмосферного.

Еще одним достоинством этого революционного вида хладагента является бесшумность работы холодильника. Многие из нас помнят как холодильники старого типа могли разбудить посреди ночи. С современными устройствами такого не происходит. Единственным недостатком данного вещества можно считать его способность к воспламенению. Но, его в системе очень мало и система герметична, поэтому пользователю переживать не стоит даже при появлении утечки.

Купите новый экономичный холодильник Gorenje

Компания Gorenje знаменита на весь мир своей бытовой техникой, которая относится к премиальному сегменту, но при этом имеет весьма демократичную цену. Выбирая холодильник или морозильную камеру «Горенье» вы покупаете высокотехнологичный прибор, который не только будет иметь высокий класс энергоэффективности, но и позволит значительно сэкономить время пользователя.

Холодильное оборудование марки использует только безопасные хладагенты и экономичные компрессоры, которые отличаются низким уровнем шума. Бытовая техника марки работает тихо и практически не мешает сну ребенка. Особенностью холодильников и морозильных камер «Горенье» также является удобство эксплуатации. Ящики и полки внутри камер устройств расположены логично и могут изменять свою высоту. Доступны как однокамерные модели холодильников, так и двухкамерные. При желании посетитель нашего фирменного магазина может выбрать модель типа «Side-by-side» с распашными дверьми. В каталоге можно выбрать модели с льдогенератором или диспенсером для воды, некоторые устройства могут подключаться к водопроводу.

Фирменный магазин

Источник

Каким фреоном заправляют холодильники и как определить его тип

Обновлено: 4 марта 2021.

В этой публикации мы расскажем, какой хладагент используется в холодильниках, современных и старых. Опишем особенности фреонов, их перспективы. Вы узнаете, как определить, каким хладоном заправлен ваш холодильник.

Какие фреоны используют в холодильниках

В бытовых и коммерческих холодильниках в разные времена использовались свои хладагенты. Вот полный список:

В некоторых холодильниках можно встретить более редкие газы. Они являются кустарной заменой традиционным. Иногда мастера используют их с небольшой модернизацией системы. Чаше всего встречаются хладагенты:

Устаревшие хладагенты из 19 века

С 19 века в холодильниках и морозильных камерах использовали хладагенты исходя из эффективности и доступности. Но они были токсичными и вызывали отравления при утечках. Всего применяли три газа:

Некоторые производители выпускали холодильное оборудование на этих газах до 70-х годов 20 века. Но большинство перешло на более современный (на то время) хладон R12.

Запрещенный R-12

По характеристикам фреон R12 – один из наиболее эффективных хладагентов. Он применялся в автомобильных кондиционерах на западе. Также использовался почти во всех советских холодильниках, таких как:

Согласно протоколу, производство хладагента запрещено в развитых странах с 1996 года, в развивающихся с 2010. Его разрешено использовать только как средство пожаротушения в подводных лодках и авиации.

R-134a

Хладагент R-134a был разработан как альтернатива запрещенному R-12. У него не такие хорошие характеристики, в частности холодопроизводительность. Для его работы требуется не минеральное, а более дорогое, синтетическое масло.

R134-a не горюч, не токсичен. Его потенциал разрушения озонового слоя ODP равен 0. Потенциал глобального потепления GWP составляет 1430. Это в 5,65 раз меньше, чем у фреона R12. Сферы применения хладагента R134a:

R-600a, изобутан

Этот хладагент использовался с начала 20 века в холодильниках и морозильных камерах. Но после появления R12 он был забыт на долгие годы. Повторно его начали использовать с 1993 года. По своим характеристикам он аналогичен хладагенту R134a. Но имеет ряд отличий. Ранее мы рассматривали тему, какой хладагент лучше, R134a или R600a.

У хладагента R600a потенциал разрушения озонового слоя ODP равен 0. Потенциал глобального потепления GWP менее 0,001. При этом он работает с минеральными маслами. Единственный недостаток – относительно высокая горючесть.

В некоторых странах запрещено использовать изобутан для заправки холодильников, например, в США. Все выпускаемая там холодильная и морозильная техника работает на R-134a или R-290. Запрет лоббируют производители этих хладагентов, чтобы захватить рынки сбыта.

Под маркировкой фреона R290 скрывается обычный пропан. С недавних пор его начали рассматривать как альтернативу традиционным хладагентам. Характеристики хладагента R290 позволяют использовать его в бытовых и коммерческих холодильных установках.

Потенциал разрушения озонового слоя ODP у хладагента R290 – 0. Потенциал глобального потепления GWP – 3. Он используется с полиолэфирными синтетическими маслами. По своим характеристикам и химической активности схож с R600a.

В 1994 году начался выпуск бытовых холодильников на хладоне R290 или его смеси с R600a. В Германии было выпущено более 1000 штук. С тех пор их активно выпускают следующие страны:

R-1234yf (2,3,3,3-тетрафторэтан)

Этот хладагент пришел на смену R134a и является его модификацией. Химическое отличие в расположении атомов. У обоих фреонов озоноразрушающий потенциал слоя ODP равен 0. Потенциал глобального потепления GWP у хладагента R1234yf равен 4. Это в 350 раз меньше, чем у R134a.

R1234yf используют для заправки кондиционеров в автомобилях новых марок. Со временем R134a уйдет с рынка согласно Киотскому протоколу. Есть большая вероятность, что R-1234-yf будут использовать в холодильниках и морозильных камерах.

По американскому законодательству газ изобутан (R-600a) запрещено использовать в холодильниках. Причина – его горючесть. Поэтому, когда R134-a запретят, альтернатив будет немного. К тому же, оба хладагента взаимозаменяемые.

Как определить, каким фреоном заправлен холодильник?

Неважно, какой холодильник у вас – LG, Индезит, Атлант, Орск, Samsung, Стинол, Бирюса или другой. В 95% случаев используется два варианта хладагента: R600a или R134a. Узнать, какой из них заправлен, можно на специальном шильдике (см. фото).

Шильдик с видом и массой хладагента в холодильнике.

Этот шильдик располагается на внутренних стенках холодильника. Обычно со стороны, в которую открывается дверца. Реже он наклеивается на заднюю панель, за ящики для овощей. Еще реже – с тыльной стороны холодильника. Нередко такой же шильдик клеят на компресор.

На шильдике указывается марка хладагента и его количество. Но если холодильник ремонтировали или заправляли фреоном, могут быть проблемы. Некоторые мастера модернизируют систему под другой хладагент. Другие просто меняют фреона на другой тип. Это обычно указывают на наклейке, которую клеят на компрессор.

В этой публикации мы рассказали, какие хладагенты используются в холодильниках. Описали их особенности, прошлое и будущее фреонов. Надеемся, она была вам полезна. Не забудьте поделиться публикацией с друзьями и коллегами!

Хотите получить помощь мастера, специалиста в этой сфере? Переходите на портал поиска мастеров Профи. Это полностью бесплатный сервис, на котором вы найдете профессионала, который решит вашу проблему. Вы не платите за размещение объявления, просмотры, выбор подрядчика.

Если вы сами мастер своего дела, то зарегистрируйтесь на Профи и получайте поток клиентов. Ваша прибыль в одном клике!

(Пока оценок нет)

Источник

Как работает холодильное оборудование?

Содержание

Содержание

Вы никогда не задумывались, почему в холодильнике — холодно, и что общего у морозильного шкафа и кондиционера? В этом материале разбираемся, как работает холодильное оборудование.

Замечали, что, когда вы выходите из душа, вам всегда прохладно? Дело в том, что влага при испарении поглощает тепло. А при конденсации, наоборот, тепло выделяется. На этих явлениях и основан принцип действия паровых компрессорных холодильных машин– в них по замкнутому кругу двигается специальная жидкость (хладагент). Хладагент испаряется в испарителе и конденсируется в конденсаторе. При этом испаритель охлаждается, а конденсатор греется.

Чтобы хладагент испарялся и конденсировался в нужных местах, в холодильном контуре должны присутствовать еще два элемента – компрессор и дросселирующее устройство.

Компрессор сжимает газообразный хладагент в конденсаторе, где он под действием высокого давления переходит в жидкую форму, выделяя тепло. А дросселирующее устройство (капиллярная трубка или терморегулирующий вентиль) затрудняет движение хладагента и поддерживает высокое давление в конденсаторе. После дросселя давление в контуре намного ниже, и попавший туда хладагент начинает испаряться внутри испарителя, поглощая тепло. Далее он, уже в газообразном виде, снова попадает в компрессор, и цикл повторяется.

Многие холодильные установки комплектуются дополнительными элементами.

Фильтр-осушитель устанавливается перед дросселирующим устройством. Его задачей является извлечение из хладагента воды и механических частиц. При его отсутствии капилляр может засориться или замерзнуть.

Терморегулятор (термостат) выключает компрессор при достижении необходимой температуры.

Ресивер повышает эффективность холодильной установки. Без терморегулирущего вентиля (с капиллярной трубкой) скорость выработки холода является постоянной. И, если она будет слишком большой, компрессор будет часто включаться–выключаться, а если слишком маленькой — охлаждение будет идти слишком долго. Использование ТРВ позволяет изменять скорость охлаждения в больших пределах, но требует наличия ресивера для компенсирования колебаний расхода хладагента.

Различные датчики температуры и давления, управляемые электроникой регуляторы давления и клапаны используются для повышения эффективности устройства и поддержания специфических режимов работы.

Из холода в жар

Чаще всего холодильная машина используется именно для охлаждения — испаритель расположен в охлаждаемом объеме, а конденсатор вынесен в окружающую среду. Так работают кондиционеры, холодильники и морозильники. Но холодильный контур не только поглощает тепло на испарителе, но и выделяет его на конденсаторе. Нельзя ли использовать холодильную машину «наоборот» — для обогрева, расположив конденсатор в обогреваемом помещении, а испаритель вынеся наружу?

Еще как можно. Холодильная машина использует электроэнергию не для непосредственного нагрева (как ТЭН), а для переноса тепла, поэтому эффективность ее выше, чем у обычного электронагревателя. Многие современные кондиционеры могут работать «наоборот», используя теплообменник внутреннего блока как конденсатор, а теплообменник внешнего блока – как испаритель. В таком режиме на 1 кВт потребленной мощности кондиционер может произвести 2–6 кВт тепла. Греть комнату кондиционером может быть значительно выгоднее, чем электрообогревателем!

В местах с более холодным климатом в последнее время все большую популярность получают тепловые насосы – паровые компрессорные холодильные машины, у которых испаритель помещен под землю на глубину, большую глубины промерзания. Поскольку там всегда сохраняется положительная температура, эффективность теплового насоса не зависит от времени года. Такие устройства намного экономичнее электрических обогревателей и могут использоваться для отопления жилища круглый год при любой температуре. К сожалению, высокая стоимость тепловых насосов пока препятствует их популярности.

Виды компрессоров

Поршневые компрессоры устанавливаются в основном в холодильниках и морозильниках. В большинстве моделей поршень приводится в движение обычным электродвигателем, двигающим поршень через шатунно-кривошипный, кулачковый или кулисный механизм.

Существуют также электромагнитные (линейные) поршневые компрессоры. В них цилиндр расположен внутри катушки, создающей электромагнитное поле, которое приводит в движение поршень.

Поршневые компрессоры способны создавать высокое давление, обеспечивая большой перепад температур на испарителе и конденсаторе. Кроме того, обычный поршневой компрессор имеет достаточно простую конструкцию, не требующую высокой точности изготовления деталей, соответственно стоят они недорого. Однако недостатков у поршневых компрессоров тоже хватает:

Поэтому поршневой компрессор можно повторно запускать только через несколько минут после остановки, когда давление в системе выровняется. Защитой от повторного пуска снабжены далеко не все модели, поэтому холодильное оборудование рекомендуется подключать через реле времени с задержкой включения в 5–10 минут.

Ротационные компрессоры (иногда называемые роторными) создают давление за счет изменяющегося зазора между вращающимся ротором и корпусом компрессора.

Существуют различные модификации этого вида компрессоров — с эксцентричным ротором, с подвижными лепестками, с качающимся ротором, спиральный и т. п.

Все они обладают небольшими габаритами, низким уровнем шума и увеличенным ресурсом за счет снижения количества подвижных деталей. К недостаткам этого вида можно отнести сложность изготовления (ротор и корпус должны быть изготовлены с высокой точностью) и низкое максимальное давление. Такие компрессоры чаще используются в климатической технике, для которой не требуется создавать очень низкую температуру.

Ротационными и поршневыми список компрессоров не исчерпывается — существуют еще центробежные, винтовые, кулачковые и другие. Но в бытовой технике они используются реже.

Вне зависимости от вида компрессор может быть неинверторным (стандартным) или инверторным. У обычных компрессоров скорость вращения двигателя постоянна, для поддержания заданной температуры он периодически включается и выключается. В инверторных компрессорах двигатель подключен через частотный преобразователь (инвертор), с помощью изменения частоты напряжения меняющий скорость вращения электродвигателя. Такой компрессор поддерживает заданную температуру выставлением нужной скорости вращения. Инверторные компрессоры дороже, но экономичнее, эффективнее и имеют больший ресурс.

Типы хладагентов

Чем ниже температура кипения хладагента, тем более низкую температуру можно получить на испарителе холодильной машины. Однако, понизить температуру в морозильнике, просто поменяв фреон на более «холодный», скорее всего, не выйдет — хладагенты с низкой температурой кипения требуют большего давления для конденсации. Компрессор, рассчитанный на фреон с высокой температурой кипения, просто не сможет создать такое давление. Поэтому при замене хладагента следует придерживаться рекомендаций из инструкции, и не заправлять хладагент с характеристиками, сильно отличающимися от рекомендованных.

В бытовых устройствах чаще всего используются следующие хладагенты:

Фреон R22 (хладон 22, хлордифторметан) до недавних пор часто использовался в холодильных и морозильных установках. Обладает достаточно низкой температурой кипения (-40,8°С), при утечке возможна дозаправка системы. Однако из-за вреда, наносимого окружающей среде (разрушение озонового слоя) R22 в последнее время используется редко, а во многих странах вообще запрещен.

R600a (изобутан) все чаще используется в холодильной технике вместо менее экологичного R134. Его преимуществами являются низкое давление конденсации и высокая удельная теплота парообразования – холодильники, использующие этот фреон, дешевле и экономичнее. Однако из-за высокой температуры кипения (-12°С) заправленную им технику нельзя использовать на улице при отрицательных температурах.

Следует также помнить о том, что каждый тип фреона требует использования определенного вида масла для смазки деталей компрессора. Обычно тип (а иногда и марка масла) приводятся в сопроводительной документации к фреону. Использование других масел может привести к поломке компрессора.

Как видно, ничего сложного в холодильной технике нет, а понимание принципов ее работы может значительно продлить жизнь технике, позволить сэкономить на электроэнергии и уберечь от неправильных действий, могущих привести к поломке прибора.

Источник