Азеотропные смеси
Им присвоена серия 500 также с произвольным номером каждого хладагента внутри этой серии. Например, типичной азеотропной смесью является хладагент R502, состоящий из 48,8% R22 и 51,2% R115. Особое обозначение имеют хладагенты на основе предельных углеводородов, содержащих бром. Им присвоено двойное обозначение, начинающееся либо с буквы R и имеющее в своем составе букву В, как рассмотрено ранее (например, R13B1), либо с буквы Н, за которой следуют те же цифры 1 и 3, но далее к ним добавляются еще две цифры, первая из которых указывает число атомов хлора, а вторая - число атомов брома. Например, трифторбромметан (CF3Br), у которого число атомов хлора равно 0, а атомов брома - 1, может обозначаться либо R13B1, либо Н1301.
Современные тенденции в обозначении холодильных агентов
В настоящее время появилась тенденция при обозначении хладагента предварять цифровой индекс не буквами R или Н, а аббревиатурой, уточняющей воздействие на окружающую среду. Например, предлагаются обозначения:
CFC12 для хладагента R12, относящегося к категории CFC, в которую входят чрезвычайно вредные для окружающей среды хладагенты, поскольку их молекулы содержат атомы хлора (в CFC12 два атома хлора, его формула CF2C12);
HCFC142b для R142b, относящегося к категории HCFC, состоящей из хладагентов средней или слабой вредности для окружающей среды, так как их молекулы содержат меньше, чем CFC, атомов хлора, поскольку часть их замещена атомами водорода (формула HCFC142b CH3-CC1F2);
HFC 134а для R134a, относящегося к категории HFC, состоящего из хладагентов, безвредных для окружающей среды, поскольку все атомы хлора в их молекулах замещены атомами водорода (формула HFC134a CH2F-CF3).
Фирменные обозначения отдельных холодильных агентов
Каждый производитель хладагентов выпускает в продажу свою продукцию под собственным наименованием, например:
Du Pont de Nemour имеет торговую марку Фреон (Freon) или Сува (Suva);
ElfAtochem — торговую марку Форан (Foran);
Solvay — торговую марку Кальтрон (Kaltron);
ICI — торговую марку Клеа (Klea);
Daikin Kogyo — торговую марку Дайфлон (Daiflon) и т. д.
Поэтому R22 может поступать на рынок под марками Фреон-22, Форан-22 и т. д., R134a - под марками Клеа134а, Сува134а и т. д.
Основные типы фторуглеводородных хладагентов
Хлорфторуглероды (ХФУ)
Хладагенты этого типа включают R11, R12, R13, R113, R500, R502 и R503. Они обладают высоким показателем разрушения озонового слоя (ODP) относительно фтортрихлорметана (R11) и потенциалом глобального потепления относительно двуокиси углерода на расчетный период 100 лет (GWP100).
К началу 1970-х гг. мировой рынок хлорфторуглеводородов (ХФУ) достиг огромных размеров. Исследования, проведенные в это время, показали, что некоторые из этих композиций необычайно долговечны в силу своей химической стабильности и могут существовать в атмосфере без разрушения в течение десятков лет, достигая стратосферы. Кроме того, многие из этих соединений содержат атомы хлора, которые вступают во взаимодействие с озоном при разрушении молекулы ХФУ в верхних слоях атмосферы. Стратосферный озон поглощает большую часть солнечных ультрафиолетовых лучей. Разрушение озонового слоя увеличивает уровень ультрафиолетовой радиации на Земле, что может приводить к раковым заболеваниям у людей и животных, а также гибели растений.
Гидрохлорфгоруглероды (ГХФУ)
Композиции этого типа содержат атомы водорода. Это приводит к более короткому времени существования этих хладагентов в атмосфере по сравнению с ХФУ. Как результат ГХФУ оказывают гораздо меньшее влияние на истощение озонового слоя. Многие продукты, предлагаемые сейчас в качестве альтернативных для замены ХФУ, содержат в своем составе ГХФУ, как, например, R22.
Гидрофгоруглероды (ГФУ)
ГФУ не содержат хлора, а содержат только водород и фтор. Они не разрушают озоновый слой и имеют короткий период жизни в атмосфере. ГФУ считаются долгосрочными альтернативными заменителями. ХФУ и ГХФУ для большинства холодильных систем, например R134а или R404а.
Требования Монреальского протокола к холодильным агентам
Монреальский протокол опирается на две численные характеристики каждого из хладонов - потенциал разрушения озонового слоя (ODP) и потенциал глобального потепления (GWP).
Потенциал разрушения озонового слоя (ODP) хладона показывает, насколько сильнее или слабее это соединение разрушает озон по сравнению с таким же количеством хладона R11.
Появление второй характеристики - GWP связано с наблюдаемым за последнее десятилетие усилением парникового эффекта. В справочной литературе его указывают относительно диоксида углерода с принятым для него временным рубежом 100 лет.
В 1987 г. в Монреале всеми индустриально развитыми государствами был подписан международный протокол о постепенном сокращении, а затем и полном прекращении выпуска озоноопасных хладагентов. Но проблема продолжала обостряться, и в ноябре 1992 г. в Копенгагене на очередной встрече стран - участниц Монреальского протокола была принята более жесткая редакция этого документа. В настоящий момент установлены следующие сроки запрета производства и применения озоноразрушающих хладагентов:
R11, R12, R502 - полное прекращение производства 1 января 1996 г. На 1 января 1994 г. выпуск этих соединений составлял в соответствии с Монреальским протоколом только 25% от уровня 1989 г.
R22 - отнесен к группе соединений, имеющих меньшую экологическую опасность. Первое сокращение производства этих соединений должно начаться в 2004 г., а полностью они исчезнут с рынка в 2030 г.
Монреальский протокол наложил жесткие экономические ограничения не только на производство и применение ХФУ, но и на торговлю, экспорт и импорт любой холодильной техники, содержащей ХФУ.
Кроме Монреальского протокола мощным движущим фактором отказа от озоноразрушающих хладагентов является внутреннее регулирование, введенное в ряде государств. Так, в странах ЕС прекращение производства ХФУ произошло 1 января 1995 г. В ряде стран, например в США, потребитель ХФУ вынужден при покупке этих продуктов заплатить государственный налог, который превышает стоимость самого хладона. Аналогичные меры введены в Чехии.
Советский Союз подписал Монреальский протокол в 1987 г. В 1991 г. Россия, Украина и Беларусь подтвердили свою правопреемственность этому решению.
Основные параметры холодильных агентов
-
Номер хладагента
Химичес-кая формула, состав, торговая марка
М,
кг/моль
to,
oC
tk,
oC
Pk,
МПа
ODR
GWP
R11
CCL3F
137,37
23,8
198,0
4,47
1
4000
R12
CC12F2
120,91
-29,8
111,8
4,12
0,9
8500
R22
CHC1F2
86,47
-40,8
96,2
4,99
0,05
1700
R134а
CH2FCF3
102,03
-26,1
101,1
4,06
0
1300
R404a
R125/R134a/R143 (44/52/4) НР62, FX70
97,6
-46,5
72,1
3,73
0
3850
R717
NH3
17,03
-33,3
133,0
11,42
0
<1
R744
C02
44,01
-78,4
31,1
7,38
0
1
R290
CH3CH2CH3 (пропан)
44,10
-42,8
96,8
4,25
0
3
R600a
СН(СН3)2СН3 (изобутан)
58,12
-11,8
135,0
3,65
0
-