Типы хладагентов и их теплофизические характеристики

Для производства процессов видоизменения тепла в установках используют рабочие тела разных видов. В качестве их могут быть смеси и индивидуальные вещества. Рабочие тела, применяющиеся для холодильного оборудования, называются хладагентами или же холодильными агентами.

Это смеси веществ или сами вещества, имеющие при нормальном атмосферном давлении температуру кипения равную T = 350-120 К,  применяют в тепловых насосных установках или комбинированных. Для холодильных установок и в установках кондиционирования воздуха они могут иметь T = 273-120. Вещества, у которых T<120 К, называются криоагентами.

Ко всем хладагентам предъявляют такие требования:

• они должны быть безвредными для здоровья человека;
• у них должна быть при нормальном атмосферном давлении низкая температура кипения T;
• у них должно быть при обычной температуре окружающей среды невысокое давление конденсации Рк;
• их разность между давлением конденсации и кипения должна быть небольшой;
• они должны обладать низкой температурой замерзания;
• они должны иметь высокую критическую температуру, которая должна быть выше, чем охлаждающая среда в конденсаторе;
• их показатель адиабаты и удельный объема пара должен быть минимальным;
• они должны обладать большой теплотой по парообразованию и такой же удельной теплоемкостью.

Кроме этого, хладагентам должны быть характерны свойства:

• пожаро- и взрывобезопасность;
• нейтральность к конструкционным материалам;
• они должны растворять воду и иметь невысокую стоимость.

Но данные требования на практике удовлетворить нельзя, потому что не существует в природе идеального хладагента. По этой причине при выборе хладагента надо учитывать все факторы и качество, характеризующее данную установку и все условия ее работы.

К теплофизическим параметрам хладагентов относят:

• температуру кипения при данном атмосферном давлении. Она характеризует температуру того холода, которую можно получать при самом низком вакуумировании парового пространства;

• критическую температуру хладагентов. Она характеризует самую высокую температуру, при которой только можно добиться полной конденсации хладагента;

• значение показателя адиабаты паров хладагента. Оно может характеризовать работу сжатия и еще температуру паров, которая есть при окончании процесса сжатия. Это же относится к температуре паров при окончании процесса сжатия;

• удельная массовая производительность холода - это то количество теплоты, которое может отводиться от охлаждаемой среды в 1 кг;

• удельная теплота парообразования рабочего вещества;

• удельная объемная производительность холода - это то количество теплоты, которое может отводиться от охлаждаемой среды паров хладагента;

• удельный объем паров данного хладагента, который есть при температуре кипения.