Фреон – галоидопроизводная предельных углеводородов (С_nH_2n+2). Получаются путем замещения атомов водорода на галогены - фтор, хлор или бром.

Предельные углеводороды:

· СН₄ – метан

· С₂Н₆ – этан

· С₃Н₈ – пропан

· С₄Н₁₀ – бутан

Система маркировки фреонов:

R – refrigerant – охладитель, хладагент

Первая цифра – номер углеводорода:

       - если 1, то фреон образован из СН₄;

· СН₄ – 1

       - первые цифры для производных от:

· С₂Н₆ – этан – 11

· С₃Н₈ – пропан – 21

· С₄Н₁₀ – бутан – 31

Следующее число – число атомов фтора в хладоне, остальное – хлор. Если есть Бром, то ставят букву В и число атомов. Если остается Водород, то увеличивается последняя цифра в углеводороде.

Например:

_· R10 – ряд СН₄ – формула CCl₄

_· R12 – ряд СН₄ – формула СF₂Cl₂

· R12B2 – ряд СН₄ – формула CF₂Br₂

Существуют специальные справочники, где приведены свойства и диаграммы этих хладонов.

Для чего нужны разные хладоны. – каждый тип фреона имеет свои термодинамические характеристики:

1) Критическая точка ограничивает максимальную температуру, которую можно достичь в конденсаторе.

2) Температура кипения фреона в испарителе зависит от давления в испарителе. Дросселирование фреона поступающего в испаритель осуществляют обычно не ниже атмосферного давления, это связано с тем, что при разряжении в испарителе происходят присосы воздуха. Это является ограничением температурного уровня холода.

3) Также различные фреоны имеют разные показатели адиабаты, чем ниже показатель адиабаты, тем выше эффективность цикла.

4) Для снижения массового расхода фреона в цикле, необходимо применять фреоны как можно с большими теплотой парообразования и удельной теплоемкостью.

В интернете существует масса статей о сравнительных характеристиках фреонов для разных климатических зон. Также немаловажным является фактор доступности в продаже и цены фреонов, эти параметры могут перекрыть все преимущества более энергетически выгодного фреона – эксплуатационный фактор.

Для промышленных систем охлаждения стоимость заправки хладагента обычно составляет 5-10% от общей стоимости системы.

R12  СF₂Cl₂ – 1928 год Томас Миджли открыл хладагент, неядовитый, негорючий, не имеет тяжелого запаха (tкип=-29,7⁰С, tкр=112⁰С при Ркр=4,1 МПа, r_уд=167кДж/кг.)

R22 - CHClF₂ – самый распространенный везде (tкип=-40,9⁰С, tкр=96⁰С при Ркр=5 МПа, r_уд=233,5кДж/кг.), но его оборот к 2020 году в соответствии с Монреальским протоколом будет прекращен.

R134a C₂H₂F₄ (tкип=-26,3⁰С, tкр=101,5⁰С при Ркр=4,06МПа, r_уд=217кДж/кг.) является заменой для R12 и R22 - бытовые холодильники и кондиционеры, тепловые насосы, торговое холодильное оборудование. Является озоно-безопасным.

R600 изобутан (СН₃)₃СН (tкип=-11,7⁰С, tкр=135⁰С при Ркр=3,65МПа, r_уд=366,5кДж/кг.) – бытовые холодильники.

R290 пропан С₃Н₈ (tкип=-42,1⁰С, tкр=370⁰С при Ркр=4,27МПа, r_уд=426кДж/кг.) - торговое холодильное оборудование.

R404a (tкип=-46,7⁰С, tкр=72,7⁰С при Ркр=3,735МПа, r_уд=200кДж/кг) является смесью R125, R134A, R143 – коммерческий холод. «а» - азеотропная смесь – это механическая смесь двух и более хладагентов, которые при правильных пропорциях составляют хладагент с одной температурой кипения, отличной от температуры кипения отдельных составляющих.

R407с (tкип=-43,56⁰С, tкр=86,7⁰С при Ркр=4,6МПа, r_уд=248кДж/кг) является смесью 25% R125 + 23% R32 + 52% R134a – коммерческий холод. «с» - зеотропная смесь – это механическая смесь хладагентов с различными температурами насыщения при одном и том же давлении. Следовательно, при некоторых условиях хладагенты могут разделиться на составляющие. Каждая из составляющих отвечает за обеспечение определенных свойств, R125 – способствует увеличению производительности, R32 – исключает возгорание, R134a – определяет рабочее давление в контуре хладагента. Есть проблема, при разгерметизации нельзя просто дозаправить.

R744 – углекислота (tтт=-56,6⁰С при Ртт=0,53МПа, tкр=31⁰С при Ркр=7,38МПа, r_уд=350кДж/кг)

R717 – аммиак NH₃ (tкип=-33,4⁰С, tкр=132,4⁰С при Ркр=11,5МПа, r_уд=1369кДж/кг)

R410a (tкип=-41,5⁰С, tкр=72⁰С при Ркр=4,93МПа, r_уд=264,3кДж/кг) - кондиционирование крупных объектов, его плюс большая теплота парообразование, минус требуется специальное масло.

Для получения очень низких температур применяют хладон R14 (tкип=-128⁰С, tкр=-45,65⁰С при Ркр=3,745МПа) или R23 (tкип=-82⁰С, tкр=25,9⁰С при Ркр=4,8МПа)