Хладагент R410a: описание и свойства
Хладагент R410a - это близкая к азеотропной смесь двух хладагентов.
R410a - альтернатива хладагенту R22.
Общее описание R410a
R410a повсеместно называется как преимущественный долгосрочный хладагент-заменитель для R22 , но он является также альтернативой для R13B1. Эта смесь хладагента представляет собой околоазеотроп с очень низким температурным глайдом.
Существенным отличием от R22 является более высокое давление. Так R410a достигает давления 25 бар уже при температуре сжижения примерно 42°C, R22 напротив, только примерно при 62°C. Большим преимуществом R410a является очень высокая объемная холодопроизводительность, которая может быть до 50% выше чем у R22. Поэтому могут применяться более мелкие компоненты установки, благодаря чему – по сравнению с R22 – можно построить более компактную установку.
Компоненты холодильной установки, как например, компрессоры, должны быть рассчитаны на более высокое давление. Такая разработка уже ведется полным ходом.
Из-за более высоких рабочих давлений R410a не пригоден для переналадки существующих установок с R22. Для подобной переналадки методом ретрофита мы рекомендуем после детальной проверки возможно Solkane 407C.
Возможности замены для хладагента R410a имеются в кондиционерах, тепловых насосах, холодильных складских камерах, для производственного и промышленного охлаждения и при замене R13B1 в диапазоне низких температур. Методы ретрофита для R13B1 уже успешно проводились.
Физические свойства R410a
Параметр |
Единица измерения |
Значение | ||
---|---|---|---|---|
При -15°С (насыщ.жидк.) |
При 25°С (насыщ.жидк.) |
При 25°С (насыщ.пар) |
||
Химическая формула | - |
CH2F2+CHF2CF3 R32+R125 50%+50% (масс.) |
||
Молярная масса | кг/кмоль | 72.6 | ||
Точка кипения при атм. далении (101кПа) | °С | -51.6 | ||
Критическая температура | °С | 70.2 | ||
Критическое давление | МПа | 4.77 | ||
Вязкость | мПа·с | 0.200 | 0.122 | 0.0135 |
Теплопроводность | Вт/(м·К) | 0.108 | 0.087 | 0.0165 |
Средняя уд.теплоемкость | кДж/(кг·К) | - | 1.692 | 1.346 |
Отношение cp/cv | - | - | - | 1.55 |
Плотность | кг/м3 | - | 1061 | 65.56 |
Энтальпия испарения | кДж/кг | - | 186.4 | - |
Границы взравоопасности в воздухе при 25°С и атмосферном давлении (101кПа): отсутствуют.
Применение R410a
R410a предназначен для использования в новых установках и заменит R22 в качестве рабочей среды в холодильных установках, кондиционерах и тепловых насосах.
Экологические характеристики и пожароопасность R410a
ODP=0; HGWP = 0,45.
R410a не горючий и в токсикологическом отношении безопасен. На основе исследований PAFT можно ожидать установления показателя ПДК на 1000 ppm. Показатели AEL для входящих в состав R410a хладагентов R32 и R125 составляют около 1000 ppm.
Термическая стабильность R410a
Термически и химически R410a стабильный.
Взаимодействие R410a с другими материалами
Имеется совместимость с применяемыми обычно в холодильном машиностроении металлами, такими как сталь, медь, алюминий и латунь. Отказаться следует только от цинка, свинца, магния и сплавов алюминия с содержанием магния более 2 % массы.
Лишь незначительное набухание происходит при воздействии R410a на следующие пластмассы или эластомеры: полиамид (PA), фенольная смола, политетрафторэтилен (PTFE), полиацетал (POM), хлорпренкаучук (CR) и гидрированный акрилнитрил-бутадиенкаучук (HNBR). Так как при отдельных пласмассах и эластомерах могут иметься различные формулировки, то мы рекомендуем в каждом случае перед применением провести испытания. Здесь также необходимо учесть возможное влияние смазочного вещества. Типы фторкаучука (FKM) не рекомендуются.
Масла для R410a
Подходящими маслами холодильной машины и для R410a являются эфирные масла.
Монтаж оборудования на R410a
При установке оборудования на R410A необходимо придерживаться следующих основных рекомендаций (аналогичных для R407C):
-
не допускать попадания загрязнений в гидравлический контур;
-
при пайке трубопроводов они должны быть заполнены инертным или слабовзаимодействующим газом, например, азотом с низким содержанием влаги;
-
особенно тщательно производить вакуумирование;
-
дозаправку хладагента осуществлять исключительно в жидкой фазе.
Приведем несколько рекомендаций по выполнению вакуумирования, направленного на полное удаление из контура воздуха и влаги. Для того чтобы перевести воду из жидкого в газообразное состояние без нагревания, потребуется уменьшить давление в контуре. Чем ниже температура контура (наружного воздуха), тем меньше давление, при котором начнется испарение воды.
Давление испарения воды при различных температурах воздуха:
Температура, °C | Давление, Мбар |
---|---|
15 | 9 |
10 | 12 |
15 | 17 |
20 | 23 |
25 | 42 |
Следовательно, при вакуумировании остаточное давление в контуре должно быть таким, чтобы температура испарения для этого давления была ниже температуры наружного воздуха. Особое внимание следует уделить выбору инструмента. Вакуумный насос может быть как одно-, так и двухступенчатым, но производительность его должна быть не ниже 4–8 м3/ч для систем холодопроизводительностью до 11 кВт и 8–15 м3/ч для более мощных систем. Преимущество двухступенчатых насосов заключается в возможности достижения более низкого остаточного давления. Для предотвращения попадания минерального масла из насоса в контур холодильной установки он должен быть оснащен специальным клапаном. Манометрический коллектор должен быть предназначен для R410A, т.е. иметь шкалу давление/температура соответствующую этому хладагенту, а также увеличенные диаметры портов для подключения гибких шлангов (ввиду существенных различий термодинамических характеристик R410A и R22, R407C).
Очень важно, что измерение глубины вакуума с помощью манометра низкого давления (до 17 бар) на манометрическом коллекторе недопустимо, поскольку не обеспечивает достаточной точности. Необходим специальный манометр для измерения вакуума, только с его помощью можно правильно измерить остаточное давление и убедиться в отсутствии влаги в контуре.
В целом, если вы следуете этим несложным рекомендациям и работаете профессиональным инструментом, применяя его по назначению, то установка и сервисное обслуживание оборудования на R410A не вызовут сложностей, а пользователи смогут оценить надежность и высокую энергетическую эффективность новых систем кондиционирования.
Характеристики R410a на линии насыщения
Темпе-ратура, 0C | Насыщенная жидкость | Насыщенный пар | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Давление насы-щения, 105 Па |
Плотность, кг/м3 | Удельная энтальпия, кДж/кг | Удельная энтропия, кДж/(кг*К) |
Давление насы-щения, 105 Па |
Плот-ность, кг/м3 |
Удельная энтальпия, кДж/кг | Удельная энтропия, кДж/(кг*К) | Удельная теплота парообра-зования, кДж/кг | |
-50 | 1,123 | 1339,761 | 131,4 | 0,726 | 1,122 | 4,526 | 401,5 | 1,936 | 270,1 |
-45 | 1,417 | 1325,036 | 137,8 | 0,754 | 1,415 | 5,616 | 404,6 | 1,924 | 266,8 |
-40 | 1,770 | 1309,941 | 144,2 | 0,782 | 1,767 | 6,909 | 407,5 | 1,913 | 263,4 |
-35 | 2,191 | 1294,45 | 150,7 | 0,809 | 2,187 | 8,435 | 410,5 | 1,902 | 259,8 |
-30 | 2,689 | 1278,534 | 157,3 | 0,837 | 2,683 | 10,224 | 413,3 | 1,891 | 256,0 |
-25 | 3,273 | 1262,162 | 164,0 | 0,864 | 3,265 | 12,312 | 416,1 | 1,882 | 252,0 |
-20 | 3,954 | 1245,297 | 170,9 | 0,891 | 3,944 | 14,738 | 418,8 | 1,872 | 247,8 |
-15 | 4,743 | 1227,897 | 177,9 | 0,918 | 4,730 | 17,546 | 421,3 | 1,863 | 243,4 |
-10 | 5,651 | 1209,914 | 185,1 | 0,945 | 5,635 | 20,785 | 423,8 | 1,854 | 238,7 |
-5 | 6,690 | 1191,292 | 192,5 | 0,973 | 6,670 | 24,511 | 426,1 | 1,846 | 233,6 |
0 | 7,872 | 1171,968 | 200,0 | 1,000 | 7,849 | 28,79 | 428,3 | 1,837 | 228,3 |
5 | 9,211 | 1151,863 | 207,7 | 1,028 | 9,184 | 33,696 | 430,2 | 1,829 | 222,5 |
10 | 10,719 | 1130,887 | 215,7 | 1,055 | 10,688 | 39,317 | 432,0 | 1,821 | 216,3 |
15 | 12,410 | 1108,928 | 223,9 | 1,084 | 12,375 | 45,759 | 433,6 | 1,812 | 209,6 |
20 | 14,299 | 1085,849 | 232,5 | 1,112 | 14,260 | 53,149 | 434,8 | 1,803 | 202,4 |
25 | 16,399 | 1061,481 | 241,3 | 1,141 | 16,357 | 61,643 | 435,8 | 1,794 | 194,5 |
30 | 18,725 | 1035,603 | 250,5 | 1,171 | 18,681 | 71,44 | 436,4 | 1,785 | 185,9 |
35 | 21,293 | 1007,926 | 260,2 | 1,202 | 21,247 | 82,798 | 436,6 | 1,774 | 176,4 |
40 | 24,116 | 978,057 | 270,4 | 1,233 | 24,070 | 96,062 | 436,2 | 1,763 | 165,9 |
45 | 27,211 | 945,435 | 281,2 | 1,266 | 27,165 | 111,722 | 435,2 | 1,750 | 154,0 |
50 | 30,592 | 909,218 | 292,8 | 1,301 | 30,549 | 130,504 | 433,4 | 1,736 | 140,6 |
td/td
Дополнительные материалы
Оставить комментарий