R600a изобутан что это
Хладагент R600a и особенности работы с ним часть 1
По итогам 2005 года около 10% БХП в мире и более 35% в Европе работали на R600a.
Особенности применения изобутана в качестве хладагента
За рубежом изобутан массово стал использоваться в качестве хладагента в бытовых холодильниках уже в 90-х годах прошлого века. Одними из первых БХП на территории стран СНГ, в которых в качестве хладагента стал использоваться изобутан, были холодильники НОРД.
Давайте посмотрим, какие преимущества и недостатки присущи новому хладагенту, по сравнению с традиционными фреонами.
Основные достоинства хладагента R600a
Экологические преимущества R600a
— В нем отсутствуют синтетические компоненты;
— уменьшенный уровень шума БХП;
— не имеет свойств разрушения озонового слоя (коэффициент (ODP = 0);
— низкий потенциал влияния на парниковый эффект (GWP = 0,001). Термодинамические преимущества R600a
— Имеет более высокий (например, чем у R12) холодильный коэффициент, что уменьшает энергопотребление БХП;
— углеводороды (изобутановые и пропан-бутановые смеси) могут быть применены в существующих конструкциях компрессоров. Эксплуатационные преимущества R600a
— является чистым (простым) веществом;
— хорошо растворяется в минеральном масле;
— имеется возможность использования в смесевых хладагентах (С1=R152+R600a; R290/R600a; M1LE=R22/R142b/R600; R218/R600a). Это позволяет добиться параметров смесевого хладагента близких, например, к ранее применявшемуся R12. В свою очередь, такая замена позволяет упростить процесс ретрофита* систем;
— природные углеводороды, как хладагенты, не находили широкого применения в БХП из-за повышенной пожарной опасности.
В современных конструкциях эту проблему решили благодаря уменьшению дозы заправки до таких объемов, которые практически не могут привести к пожару. Доза заправки бытовых холодильников и морозильников столь мала, что даже при внезапной и полной утечке хладагента из агрегата, его концентрация на кухне объемом 20 м3 будет ниже порога горючести в десятки раз. Экономические преимущества R600a
— Масса хладагента, циркулирующего в холодильном агрегате при использовании изобутана, значительно меньше;
— имеются заводы по выпуску изобутана товарного количества (применительно к России, фракции изобутана производят Туйма-зинское и Шкаповское производства);
— самые экономичные холодильники с классами энергопотребления А+ и А++ работают на R600a.
Хладагент R134a или R600a: какой лучше и современнее?
Современные холодильники, морозильные и камеры и морозильные лари работают на двух видах хладагентов: тетрафторэтан (R134a) и изобутан (R600a). Приобретая технику, покупатели редко обращают внимание на то, каким веществом заправлен агрегат, а ведь именно от этого напрямую зависит безопасность людей в помещении, энергопотребление установки, уровень производимого ею шума и даже состояние окружающей среды! Какой хладагент является наиболее совершенным, а какой лучше оставить в прошлом?
Принцип работы компрессорного холодильника
Главный принцип работы любой холодильной установки заключается в том, что холод никогда не поступает в камеру извне. Происходит обратное явление: прибор отводит тепло, идущее от загруженных продуктов, в окружающую среду.
Действующими элементами такой системы охлаждения являются:
При включении холодильника газообразный хладагент, находящийся в испарителе, отсасывается компрессором, где происходит его сжатие и нагнетание в конденсатор. Тепло, получаемое в ходе этого процесса, выделяется за пределы холодильника. Далее хладагент проходит сквозь фильтр-осушитель и поступает по капиллярной трубке в испаритель, где, находясь под низким давлением, поглощает тепло. Компрессор всасывает хладагент, и цикл повторяется снова.
Хладагент или фреон?
Любой холодильной установке, будь то холодильник, морозилка или шкаф шоковой заморозки, необходимо вещество, которое будет эффективно выводить тепло от продуктов из рабочей камеры устройства. В разные времена в них циркулировала вода, воздух, двуокись углерода и даже аммиак.
Поскольку последний был вреден для здоровья, в 1930-х годах его заменили абсолютно безопасным для человека фреоном. В ближайшие годы было синтезировано четыре десятка видов фреонов, отличающихся по свойствам и химическому составу, однако все они имели ярко выраженное свойство разрушать озоновый слой, а поэтому в 1987 году был принят Монреальский протокол, согласно которому производителей обязали сильно ограничить использование всех существующих на тот момент фреонов.
На замену им пришли хладагенты – многосоставные химические составы, которые практически не уступают фреонам в эффективности, не вредят человеку и экологии Земли. Производителям удалось снизить содержание хладагента в системе на 30%, а поэтому в холодильнике циркулирует не более 150 грамм вещества.
Хладагент R134a
Тетрафторэтан или хладагент R134a пришел на замену широко распространенному фреону R12, запрещенному к производству Монреальским протоколом. Данное вещество уступает по характеристикам своему предшественнику, но не содержит хлора и в меньшей мере разрушает озон. Производители холодильного оборудования перешли на R134a в 1998 году и в некоторых домах такие приборы можно встретить даже в наши дни.
Преимущества
R134a имеет ряд преимуществ в сравнении со своими предшественниками и наследниками. Он не токсичен и полностью безопасен для человека – такое вещество применяется при производстве аэрозолей и ингаляторов. Хладагент не горюч и не взрывоопасен, а поэтому активно используется для заправки холодильного и климатического оборудования.
Недостатки
Недостатков тетрафторэтан также не лишен. Данное вещество существенно уступает в холодопроизводительности своему предшественнику – R12. Такое оборудование имеет более высокий индекс энергетических потерь и поэтому обходится дороже в обслуживании. Кроме того, R134a хоть и в меньшей мере, но все же влияет на озоновый слой, и при этом имеет высокий потенциал глобального потепления – в 1430 раз больше углекислого газа.
Хладагент R600a
Изобутан или R600a – изомер бутана, имеющий такую же химическую формулу, но при этом разное положение атомов в молекуле. Данный состав стал усовершенствованной вариацией тетрафторэтана и является более качественным заменителем его предшественника R12.
Преимущества
Хладагент R600a не оказывает токсического воздействия на здоровье человека. Потенциал глобального потепления и озоноразрушающая способность практически равняются нулю. Кроме того, для заправки холодильника понадобится не более 150 грамм такого хладагента, что является наименьшим значением в сравнении с техникой аналогичных габаритов, работающей на других видах фреонов.
Еще одно весомое преимущество – изобутан на порядок дешевле других хладагентов, а сама установка работает на более дешевом минеральном масле, что положительно сказывается на итоговой стоимости прибора. Хладагент обеспечивает высокую холодопроизводительность, благодаря чему таким холодильникам присваивается класс энергоэффективности А+, А++ и А+++. R600a химически устойчив, не вступает в реакцию с пластиком, железом и резиной.
Недостатки
Отрицательных качеств у изобутана не так много, но они все же есть. Хладагент горюч, а поэтому при утечке воспламеняется как природный газ – от огня, электрического разряда или малейшей искры. Вещество не имеет цвета и запаха, а поэтому обнаружить подтекание можно лишь с помощью специального оборудования. Если же вы пожелаете перевести прибор на другой хладагент, это потребует доработки системы с заменой компрессорного масла и самого компрессора.
Сравнение газов
Итак, выяснив, какие преимущества и недостатки имеют два наиболее распространенных хладагента, используемые в современных холодильниках, мы сможем сопоставить их, чтобы выяснить, какой из них будет самым эффективным. Приобретая агрегат, работающий на R600а, вы получаете более эффективный, безопасный и тихий в работе холодильник с минимальной массой газа. Вещество не разрушает озоновый слой и значительно превосходит R134a в хладопроизводительности. Единственный недостаток при сравнении – в случае протечки изобутана ремонт холодильника обойдется вам дороже ввиду стоимости самого газа и компрессора на нем работающего, однако случаи протечки в современном оборудовании являются крайне редким явлением и при правильной транспортировке прибора не возникают.
Взаимозаменяемость
Хладагент R600а совместим с минеральными, алкилбензольными и полиолэфирными маслами. Для замены данного хладагента на другой тип газа понадобится замена компрессора. Для замены R134a на R600а необходима лишь замена уплотнителей и фильтра-осушителя.
Воздействие на природу
Тетрафторэтан (R134a) имеет высокий потенциал глобального потепления – 1430. На практике это означает, что 1 кг такого вещества вызывает такой же парниковый эффект, как и 1430 кг углекислого газа, что является критическим значением. Изобутан (R600а) имеет индекс воздействия на озоновый слой, равный 0,001, и оказывает минимальное воздействие на парниковый эффект – 3.
Экологичные холодильники Gorenje
Холодильники Gorenje соответствуют строжайшим нормам экологичности и безопасности. Приборы работают на наиболее эффективном хладагенте – изобутане R600а, который позволяет обеспечить качественное охлаждение и замораживание продуктов и не имеет негативных последствий для окружающей среды.
В каталоге словенского бренда вы найдете однокамерные, двухкамерные и Side-by-Side модели с NoFrost общей вместимостью от 126 до 560 литров. Встраиваемые и отдельностоящие агрегаты оснащены по последнему слову техники: здесь вы обнаружите функции суперохлаждения и суперзаморозки, надежные «зоны свежести» с контролируемым уровнем влажности и «нулевые зоны», позволяющие продлить срок годности скоропортящихся продуктов без их замораживания. В ряде моделей с электронным управлением дополнительно предусмотрена сигнализация открытой двери, диспенсер для подачи холодной воды и генератор льда.
Покупайте с доставкой
На страницах интернет-магазина gorenje-rus.ru вы найдете большой выбор современного холодильного оборудования, призванного продлить срок свежести ваших продуктовых запасов на максимально продолжительный срок. Мы готовы предложить компактные мини-бары, предназначенные для охлаждения небольших объемов продукции на даче, в отеле или в офисе. Для домашнего использования предусмотрены вместительные двухкамерные модели с нижним расположением морозильной камеры. Желаете приобрести холодильник с максимальной вместительностью? Вашему вниманию представлены премиальные установки Side-by-Side, которые вмещают в себя недельный запас продуктов для семьи из 4-5 человек.
На всю продукцию распространяется фирменная гарантия Gorenje. Для удобства покупателей наш магазин предоставляет услугу курьерской доставки, доступную жителям Москвы и Московской области, а также Санкт-Петербурга и Ленинградской области. Также мы готовы отправить любую посылку в регионы, предварительно надежно упаковав каждый товар. Доставку в последнем случае осуществляет независимая транспортная компания, выбранная получателем. Если у вас остались вопросы касательно приобретения техники Gorenje, мы готовы предоставить исчерпывающую информацию в телефонном режиме: +7 (495) 980-72-17, 8 (800) 700-92-78.
Использование хладагента (изобутана R600a) в холодильниках
Сегодня холодильник есть в каждом доме, без него сложно представить себе комфортную жизнь. Он используется для долгосрочного хранения продуктов и готовых блюд в охлажденном и замороженном виде. Пользователи зачастую не задумываются об его устройстве и принципе работы, воспринимая его способность генерировать холод как нечто само собой разумеющееся. Холодильная техника выполняет свою основную функцию благодаря уникальным свойствам рабочего вещества — хладагента. В этой статье пойдет речь о характеристиках и особенностях применения одного из самых современных холодильных агентов — изобутана R-600a.
Виды бытовых холодильников
В стационарных торговых точках и интернет-магазинах представлен широчайший ассортимент холодильной техники для дома от разных производителей. В зависимости от типа установки, различают встраиваемые (полностью или частично) и отдельностоящие устройства. Выпускаются одно-, двух- и многокамерные модели, количество дверей также варьируется от одной до нескольких. Компактные приборы используются в офисах, гостиницах, спортивных клубах. Холодильники с несколькими функциональными отделениями имеют большой полезный объем (400-600 литров и более), что делает их идеальным решением для больших семей.
Двухкамерные модели считаются универсальными, это едва ли не самый востребованный форм-фактор. Выделяют несколько популярных схем компоновки: европейскую (морозильная камера расположена снизу, холодильная — сверху); азиатскую (маленькая морозилка находится вверху); американскую Side-by-side: холодильное и морозильное отделение бок о бок в одном устройстве; французскую French Door: многодверный холодильник с нижним морозильником, а холодильная камера имеет 2 двери.
Также на рынке широко представлены автономные морозильные камеры для бытового использования. Наибольшее распространение получили вертикально ориентированные шкафы и горизонтальные лари с массивной крышкой.
Зачем нужен холодильный агент?
Для лучшего понимания его роли, хладагент можно упрощенно назвать «кровью» холодильной машины. Рабочее вещество во время фазового перехода (при испарении, плавлении, сублимации) отнимает лишнее тепло у охлаждаемого объекта, а затем при сжатии отдает его в окружающую среду. Это явление используется в современных холодильниках и климатическом оборудовании (кондиционерах). Холодильный агент работает по замкнутому циклу, то есть не расходуется, а подвергается многократному фазовому превращению. Если система герметична, рабочее вещество, проходя кипение и конденсацию, обеспечивает длительное охлаждение (без необходимости дозаправки).
Мотор-компрессор обеспечивает сжатие хладагента, который впоследствии охлаждается в конденсаторе, расширяется в капиллярной трубке (дросселе) и подвергается испарению в испарителе. Этот цикл повторяется снова и снова, пока охлаждаемый объект не достигнет заданной температуры.
История хладагентов
На протяжении XIX-XX веков в качестве холодильного агента использовали воздух, хлористый этил и метил, сернистый ангидрид, закись азота, углекислоту, этилен, пропан и многие другие вещества. Многие из них обладали сильным токсичным действием, поэтому впоследствии от них отказались. В 1928 году был синтезирован хладагент R-12, который получили из метана, заменив часть атомов водорода атомами хлора и фтора (его химическая формула — CF2Cl2).
Главной проблемой многих синтетических хладагентов является высокая химическую стабильность. Они не разрушаются многие десятки и сотни лет, приводя к образованию озоновых дыр в атмосфере планеты. В связи с этим в 1989 году был запрещен синтез и использование многих соединений, имеющих в составе атомы хлора и брома. Под запрет попал и фреон R-12, как сильнейший разрушитель защитного озонового слоя.
Сегодня в качестве рабочего вещества в холодильных агрегатах используют: аммиак, фреоны (в России их часто называют «хладонами»), элегаз (гексафторид серы) и некоторые углеводороды (яркий пример — изобутан).
Маркировка хладагентов в формате «R-xyz» была предложена американской химической компанией DuPont («Дюпон»). Слово «Refrigerant» (литера «R» в маркировке) в переводе с английского означает «Охладитель», числа и буквы определяют молекулярную структуру вещества. Литеры «xyz» показывают число атомов углерода, водорода и фтора соответственно.
Физические свойства изобутана
Это углеводород из класса алканов, который является изомером нормального бутана. Это означает, что оба газа (изобутан и бутан) имеют одинаковый атомный состав и молекулярную массу, однако их атомы по-разному расположены в пространстве. Вследствие этого физические свойства изомеров существенно отличаются. Химическая формула изобутана: (СН3)3СН, или C4H10, молярная масса — 58,12 г/моль, в качестве холодильного агента ему присвоена маркировка R-600a. Она расшифровывается следующим образом: хладагент, содержащий 0 атомов фтора, 10 атомов водорода, 4 атома углерода, является изомером (на это указывает суффикс «a»).
Сфера применения
Изобутан широко используется в современной промышленности, в первую очередь, в качестве хладагента для бытовых холодильников и кондиционеров, а также как сырье для получения промежуточного вещества — изобутилена (в процессе каталитического дегидрирования). Из изобутилена делают бутилкаучук, который востребован в строительной, резинотехнической и легкой промышленности, а также входит в состав твердого ракетного топлива.
Изомер бутана используется в процессе различных химических реакций во время нефтепереработки. Газообразное вещество может успешно применяться в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания, а также горючего в бытовых зажигалках и заправляющих баллонах к ним.
Преимущества R-600a
Поскольку изобутан является природным газом, он не вызывает истощение озонового слоя Земли, не способствует появлению парникового эффекта. Это выгодно отличает его от многих других хладагентов, таких как R-12 и R-22, которые сегодня запрещены международными договорами. В газообразном виде изобутан стелется по земле, поэтому в случае утечки из системы охлаждения его концентрация в помещении будет ничтожно мала. Благодаря этому R-600a абсолютно безопасен для здоровья человека и домашних животных.
Вещество отлично растворяется в минеральном масле, что способствует увеличению коэффициента охлаждения. Масса изобутана, которую нужно заправить в холодильник для нормальной его работы, снижена на 30 % по сравнению с фреонами R-12 или R-134a. Высокая эффективность R600a приводит к снижению энергопотребления, поскольку компрессор включается значительно реже. Холодильной технике с этим хладагентом присваиваются наивысшие классы энергетической эффективности: A+ (и выше).
Причины и последствия утечки хладагента
Охлаждающее вещество работает по замкнутому циклу, оно постоянно присутствует в системе холодильной машины в необходимой концентрации. Среди пользователей бытует мнение, что хладагент периодически «заканчивается» или «выходит», поэтому его нужно время от времени «менять», «дозаправлять» или «добавлять» в холодильник. Это утверждение ошибочно, ведь утечка фреона свидетельствует о нарушении герметичности контура, то есть о серьезной поломке. И заправка не решает проблему, если не найти место выхода газа и не запаять дырку в металле.
Устранение утечки хладагента с последующей заправкой — достаточно сложный и дорогой ремонт, требующий профессиональных знаний и специального оборудования. Причины неисправности могут быть разными: механические повреждения при транспортировке техники, неосторожное обращение, естественный износ материалов. Пользователи часто пробивают испаритель, когда пользуются острыми предметами для ускорения разморозки (скалывания льда) в морозильной камере. Некоторые производители, стремясь максимально сэкономить, устанавливают трубки из тонкого (некачественного) металла, подверженного коррозии. Через 3-5 лет материал прогнивает, и происходит утечка хладагента.
Если вы столкнулись с такой проблемой, лучше доверить ее решение квалифицированному специалисту. Лучше всего обратиться за помощью в авторизованный сервисный центр, не следует приглашать мастера по первому попавшемуся объявлению. Слишком велик риск встретиться с человеком, плохо разбирающимся в холодильной технике, а то и вовсе с мошенником. Если у вас нет опыта в сфере ремонта, не стоит пытаться починить холодильник своими силами, так можно только усугубить проблему.
Современные холодильники Kuppersberg
Вы недавно столкнулись с серьезной поломкой техники? Может быть, пришло время купить надежный холодильник и забыть о всех «прелестях» капитального ремонта? Немецкий бренд «Купперсберг» предлагает вашему вниманию большой выбор встраиваемых и отдельностоящих моделей, работающих на высококачественном изобутане R-600a. Устройства отличаются продуманным зонированием, в камерах предусмотрено множество прочных полок, ящиков и подставок для размещения продуктов. Приятное для глаз и экономичное светодиодное освещение облегчает загрузку/выгрузку предметов и уход за техникой.
Холодильники Kuppersberg изготавливаются с применением долговечных материалов и инновационных технологий. Приборы с интуитивно-понятным управлением и точным электронным контролем температуры поддерживают целый ряд дополнительных возможностей. К ним относятся: функции интенсивного охлаждения и заморозки, зона свежести, звуковая сигнализация открытой двери, блокировка от детей, режим «Отпуск», увеличенный срок хранения продуктов при отключении питания.
На нашем сайте представлены все популярные форм-факторы холодильной техники. Большим спросом пользуются встраиваемые модели, а также распашные холодильники Side-by-side. Усовершенствованная технология No frost обеспечивает оптимальный микроклимат для долгосрочного хранения еды и напитков. Большой выбор дизайнов и расцветок позволяет найти идеальное решение для любого интерьера.
Фирменный магазин
На нашем сайте вы можете заказать оригинальную бытовую технику Kuppersberg и аксессуары к ней. Варочные панели (газовые, электрические, индукционные), духовые шкафы и микроволновые печи превратят рутинный процесс готовки в удовольствие. Вы сможете в домашних условиях создавать кулинарные шедевры для своих близких. Кухонные вытяжки обеспечат эффективную очистку воздуха от примесей и неприятных запахов. Функциональные посудомоечные машины заставят навсегда забыть о ручной мойке. Стиральные машины с большим набором программ гарантируют деликатный уход за изделиями из разных материалов.
При заказе бытовой техники в фирменном интернет-магазине вы получаете официальную гарантию от производителя сроком 2 года (со дня продажи). Осуществляется доставка товаров по Москве, Санкт-Петербургу и другим городам России. У вас остались вопросы, касающиеся покупки, установки или эксплуатации продукции «Купперсберг»? Позвоните по указанным на сайте телефонам или свяжитесь с нами другим удобным способом, и опытные сотрудники с радостью ответят на них.
service@promservisxol.dp.ua
Топ 10
Рекламма
Хладагент R600a и особенности работы с ним
1. Хладагент R600a и особенности работы с ним
Общие сведения
Долгое время в хладагенте R600a (изобутан) не было особой необходимости, и его производили в крайне ограниченных количествах. Сегодня это химическое соединение становится одним из самых популярных холодильных агентов. В первую очередь играет роль то, что с момента первоначального использования этого хладагента серьезно изменились технологии его использования, которые помогли снизить как заправочную дозу (и, следовательно, пределы допустимых концентраций), так и улучшить технические характеристики бытовых холодильных приборов (БХП), в частности — энергопотребление.
Для сравнения: в современном 130-литровом холодильнике используется не более 25 г хладагента R600a, а в начале прошлого века в холодильник такого же объема заправляли 250 г изобутана. В этом отношении R600a имеет большие перспективы по сравнению со всеми известными ныне хладагентами (в основном, по экономическим соображениям).
Производить изобутан в необходимых количествах по силам любому нефтеперерабатывающему заводу. Но помимо важных достоинств, R600a имеет существенный недостаток — взрывоопасность, что накладывает определенные ограничения при работе с ним. Кроме того, применению изобутана в холодильной технике способствуют принятые еще в июле 2002 года новые нормативные документы, регламентирующие применение этого вещества например, ГОСТ Р МЭК 66035-2-24-2001.
По итогам 2005 года около 10% БХП в мире и более 35% в Европе работали на R600a. Цель этой статьи — рассказать об особенностях работы с изобутаном при проведении профилактических и ремонтных работ по БХП. Во всех Руководствах по работе с изобутаном наложены ограничения по допуску к ремонту холодильников лиц, не прошедших обучение правилам работы с хладагентом R600a (вследствие его пожароопасности).
Особенности применения изобутана в качестве хладагента. За рубежом изобутан массово стал использоваться в качестве хладагента бытовых холодильников уже в 90-х годах прошлого века. Одними из первых БХП на территории стран СНГ, в которых в качестве хладагента стал использоваться изобутан, были холодильники НОРД.
Особенностью систем, использующих в качестве рабочего тела хладагент R600a, является то, что ввиду исключительно выгодных свойств природного хладагента нет оглядки на уже существующие модели, а разрабатываются принципиально новые изделия. Характеристики и свойства ранее применявшихся фреонов сильно отличаются от параметров их современной альтернативы — изобутана.
Давайте посмотрим, какие преимущества и недостатки присущи новому хладагенту, по сравнению с традиционными фреонами. Основные достоинства изобутана, используемого в качестве хладагента:
Экологические преимущества R600a
— В нем отсутствуют синтетические компоненты;
— уменьшенный уровень шума БХП;
— не имеет свойств разрушения озонового слоя (коэффициент (ODP = 0);
— низкий потенциал влияния на парниковый эффект (GWP = 0,001).
Термодинамические преимущества R600a
— Имеет более высокий (например, чем R12) холодильный коэффициент, что уменьшаетэнергопотребление БХП;
— углеводороды (изобутановые и пропан-бутановые смеси) могут быть применены в существующих конструкциях компрессоров.
Эксплуатационные преимущества R600a
— Относительно устойчивый газ (расчетныйсрок службы в составе БХП — более 20 лет);
— является чистым (простым) веществом;
— хорошо растворяется в минеральном масле;
— имеется возможность использования в смесевых хладагентах (С1=R152+R600a; R290/R600a; М1LE=R22/R142b/R600; R218/R600a). Это позволяет добиться параметров смесевого хладагента близких, например к ранее применявшемуся R12. В свою очередь, такая замена позволяет упростить процесс ретрофита* систем;
* Ретрофит — перевод существующего оборудования для работы с озонобезопасными хладагентами.
— природные углеводороды, как хладагенты, не находили широкого применения в БХП из-за повышенной пожарной опасности. В современных конструкциях эту проблему решили благодаря уменьшению дозы заправки до таких объемов, которые практически не могут привести к пожару. Доза заправки бытовых холодильников и морозильников столь мала, что даже при внезапной и полной утечке хладагента из агрегата, его концентрация в кухне объемом 20 м 3 будет ниже порога горючести в десятки раз.
Экономические преимущества R600a
— Масса хладагента, циркулирующего в холодильном агрегате при использовании изобутана, значительно меньше;
— имеются заводы по выпуску изобутана товарного количества (применительно к России, фракции изобутана производят Туймазинское и Шкаповское производства);
— самые экономичные холодильники с классами энергопотребления А+ и А++ работают на R600a.
Экологические недостатки R600a
Термодинамические недостатки R600a
— Низкая растворимость в воде (0,03 г/л при 20 °С);
— не вступает с водой в химические реакции;
— низкая удельная объемная холодопроизводительность (в 2 раза ниже, чем у R12).
Эксплуатационные недостатки R600a
— Практически не позволяет произвести ретрофит существующего оборудования без значительных изменений в конструкции холодильного агрегата и электрооборудования БХП;
— газ без цвета и запаха, что затрудняет его обнаружение;
— ввиду того, что изобутан тяжелее воздуха, при скоплении внутри помещения он способен вызвать асфикцию (удушающие свойства);
— взрывоопасен, заправку этим хладагентом могут производить только специалисты сервисных центров, прошедших специальную подготовку по работе с R600a. Это свойство накладывает ограничения на ремонт подобных приборов за пределами специализированных мастерских.
Экономические недостатки R600a
— Необходимость применения принципиально нового парка дорогостоящего эксплуатационного и ремонтного оборудования;
— необходимость вести разработки с учетом пожароопасности хладагента.
Свойства и характеристики изобутана
Изобутан (R600a) — газ без цвета и запаха, химическая формула СН(СН3)3 или С4Н10.
Физические свойства изобутана приведены в табл. 1.
Таблица 1. Физические свойства изобутана
Параметр | Значения |
Молекулярная масса | 58,12 |
Точка кипения при 0,1 МПа, º С | -11,70 |
Плотность вещества при 25 º С, г/см З | 0,551 |
Давление испарения при 25 º С, МПа | 0,498 |
Критическая температура, º С | 135 |
Критическое давление, МПа | 3,65 |
Критическая плотность, г/см З | 0,221 |
Скрытая теплота парообразования, кДж/кг | 366,5 |
Пределы взрывоопасности,% (объемные доли в смеси с воздухом) | 1,8. 8,5 |
Эффективность охлаждения, Дж/г (смеси с воздухом) | 150,7 |
Растворимость в масле | не ограничена |
Объем насыщенной жидкости, л/кг | 0,844 |
Требования к изобутану, применяемому в холодильной промышленности приведены в табл. 2.
Таблица 2. Требования к изобутану, применяемому в БХП
Параметр | Значение (норма) | Испытание | ||
---|---|---|---|---|
Содержание изобутана | ≥ 99,5 объемн. % | |||
Остаточные чистые углеводороды | £ 0,5 объемн. % | DIN 51 619 | ||
n-гексан | £ 50 ppm | Газовая хроматография | ||
Доля соединений серы | £ 1,5объемн.% | Газовая хроматография или эквивалентный метод | ||
Загрязнение жидкой фазы, вода | £ 10 ppm | DIN 51 777-1 (по методу Карла Фишера) или эквивалентному методу | ||
Остаток после испарения | º С | Давление, при котором происходит испарение (конденсация), бар | ||
Типы хладагентов | ||||
R600a | R134a | R12 | ||
+70 | 10,91 | 21,18 | 18,82 | |
+60 | 8,72 | 16,84 | 15,24 | |
+50 | 6,86 | 13,19 | 12,18 | |
+40 | 5,32 | 10,17 | 9,60 | |
+30 | 4,05 | 7,70 | 7,44 | |
+20 | 3,02 | 5,71 | 5,67 | |
+10 | 2,21 | 4,14 | 4,23 | |
0 | 1,57 | 2,92 | 3,09 | |
-10 | 1,09 | 2,01 | 2,18 | |
-20 | 0,73 | 1,33 | 1,51 | |
-30 | 0,47 | 0,85 | 1,00 | |
-40 | 0,29 | 0,52 | 0,64 |
Как отмечалось выше, хладагент R600a пожароопасен, поэтому при проведении профилактических и ремонтных работ на БХП используется другое оборудование и материалы, чем при работе с обычными хладагентами.
Рассмотрим особенности заправки хладагентом R600a в систему БХП, способе «холодного» соединения трубок по методике LOKRING, перечислим необходимые приборы и инструменты при работе с изобутаном.
Технология соединения трубок БХП по методике LOKRING
Чтобы обеспечить пожаробезопасность при работе с хладагентом R600a в последнее время широкое распространение получила технология «холодного» соединения трубок в составе БХП — LOKRING.
Lokring-соединение (см. рис. 1) гарантирует качественную связь между трубками — с различными диаметрами и из различных материалов. Оно позволяет соединять медные и алюминиевые трубки, что очень сложно при обычных методах пайки.
Рис. 1. Вид готового локрингового соединения «AL-CU» (алюминий-медь)
Чтобы выполнять Lokring-соединения (локринговые соединения), нужно иметь комплект из соединителей, жидкого герметика-уплотнителя LOKPREP и специализированного приспособления — клещей со сменными губками нескольких типоразмеров (см. рис. 2.).
Рис. 2. Внешний вид специализированных клещей
Муфта LOKRING
Сама муфта в сборе LOKRING выполнена из двух колец и, собственно, самой муфты. Две трубки, которые нужно соединить между собой должны быть вставлены в противоположные отверстия муфты. Соединение заранее смонтировано, то есть эти два кольца уже установлены на концах муфты.
Соединение двух трубок происходит за счет сближения этих двух колец, при скольжении по рукаву-муфте (навстречу), пока они не упрутся в центральное неподвижное кольцо ограничителя в середине муфты (рис. 3).
Рис. 3. Внешний вид муфты LOKRING
Особая внутренняя конфигурация колец плотно сжимает муфту и, следовательно — трубки, находящиеся в том же самом рукаве-муфте. Адгезия между трубками и рукавом-муфтой является полной. Малые зазоры вдоль периметра стенок трубок являются визуальным подтверждением, что Lokring-соединение выполнено правильно. Теперь газонепроницаемое соединение создано между трубками, а изменение диаметра трубок является очень малым и не мешает проходу хладагента в системе.
Номенклатура размеров этих локринговых соединений широка, она позволяет подобрать детали для любых сочетаний диаметров трубок и материалов. Это: переход на капиллярную трубку (см. рис. 4), различные заглушки и разветвители.
Рис. 4. Пример локрингового переходника для трубок различных диаметров
Жидкий герметизирующий состав LOKPREP
Для более плотного соединения между трубками (внутри соединения LOKRING), используют еще специальный герметик LOKPREP (рис. 5).
Рис. 5. Варианты упаковки герметика LOKPREP
Жидкий уплотнитель LOKPREP — анаэробная жидкость, имеющая в своем составе эластичное вещество. Он гарантирует качественное уплотнение между трубками из различных материалов.
Надежность локрингового соединения иллюстрирует рис. 6 — даже при разрыве трубки муфта остается целой.
Рис. 6. Пример прочности локрингового соединения
Выбор соединений LOKRING
В зависимости от материалов трубок, которые надо соединять, возможен выбор между двумя различными вариантами соединений LOKRING:
Методика выполнения локринговых соединений
Известно, что в БХП имеются трубки, выполненные из разных материалов (например из меди и алюминия). Как их соединить? Для этого и служат локринговые соединения.
Примечание. Прямое соединение меди и алюминия недопустимо, так как в этом случае возникает эффект гальванической коррозии (она проходит более интенсивно, если на соединение попадает влага).
Избежать этого эффекта можно, если использовать соединения LOKRING.
Необходимо заметить, чтобы правильно выполнить соединения LOKRING, используемая длина концов трубок в месте соединения должна быть не менее 18 мм и муфту устанавливают только на прямых участках этих трубок.
При выполнении операции обрезки трубок необходимо использовать специализированный трубоотрезной инструмент. Обрезка трубок, выполненная этим инструментом, очень чиста, без заусенцев на торцевой кромке трубок (см. рис. 7).
Рис. 7. Использование специализированного трубоотрезного инструмента
При выполнении локринговых соединений многое зависит от качественной подготовки соединяемых трубок. Для этого необходимо очистить, обезжирить и удалить следы загрязнений с концов трубок.
Чтобы удалить царапины на концах трубок, зачищают их наждачной (абразивной) бумагой, как показано на рис. 8.
Рис. 8. Способ зачистки трубки с помощью наждачной бумаги
После зачистки трубок наносят небольшое количество жидкого уплотнителя LOKPREP на их концы, как это показано на рис. 9. Очень важно, чтобы уплотнитель не попал внутрь трубки.
Затем вставляют оба конца трубок в муфту (до упора).
Размещают губки специализированных клещей на краях соединения (см. рис. 10).
Затем сжимают кольца муфты до момента, когда они достигнут центрального ограничительного (упорного) кольца. На рис. 10 показан процесс соединения трубки с локринговой заглушкой. Выполняя эту операцию, необходимо предварительно выровнять кольца. После этого нужно подождать приблизительно 3—4 минуты, чтобы дать «застыть» герметику.
После этого можно проводить другие работы на БХП (вакуумирование и др.).
Инструмент для работы с изобутаном
Согласно рекомендациям по работе с изобутаном, необходимо иметь следующие инструменты и оборудование:
— установка холодной сварки технологических патрубков или комплект соединительных муфт LOKRING;
— сервисный баллон с азотом, редуктором и шлангом;
— специализированный электронный течеискательдля изобутана (рис. 11);
Рис. 11. Специализированный течеискатель для изобутана
— вакуум-заправочная станция, для работы с R-600a (рис. 12). Это оборудование должно иметь соответствующий сертификат;
Рис. 12. Вакуум-заправочная станция
— сервисный баллон с хладагентом R-600a (емкостью 0,4+0,2 кг). Весы и баллон показаны на рис. 13;
Рис. 13. Электронные весы и баллон с хладагентом R-600a
— ножницы для резки капиллярных трубок;
— прокалывающие клещи с захватом под цеолитовый патрон;
— прокалывающие клещи с захватом под технологический патрубок;
— пережимные технологические клещи;
— шланг с захватом, имеющий игольчатый клапан. Особенность такого шланга состоит в малой величине внутреннего диаметра, чтобы максимально снизить потери хладагента при отключении шланга от баллона или уменьшить величину ошибки при определении заправочной дозы с учетом внутреннего объема шланга.
Технология проведения заправочных работ
Предостережения
При утилизации негодного компрессора необходимо принять меры к освобождению его масла от избыточного содержания изобутана. В противном случае (например, при нагреве и одновременно с этим воздействии тряски или вибрации), возможно выделение изобутана в полость компрессора.
Технологические особенности работы с изобутаном
Краткая технология проведения ремонтов на БХП с изобутаном
Ниже приведено упрощенное описание проведения ремонта БХП, предназначенных для работы с R600a. Сам процесс ремонта и заправки БХП строится по следующим принципам:
Точное определение дефекта БХП
— В первую очередь необходимо произвести визуальный осмотр БХП (в рабочем и нерабочем состояниях);
— производят проверку герметичности системы с помощью электронного течеискателя для горючих газов (в нерабочем и рабочем состояниях холодильного агрегата);
— проверяют давление в системе через технологический патрубок при помощи игольчатого захвата.
Необходимо заметить, что признаки утечки на стороне высокого давления совпадают с признаками в системах, работающих на традиционных хладагентах.
Что же касается утечки на стороне низкого давления, то в этом случае происходит всасывание окружающего воздуха в систему. При этом давление в системе возрастает как со стороны высокого, так и со стороны низкого давления. Парциальное давление хладагента падает, изменяется температура кипения. Основными признаками подобного дефекта являются:
а) пониженная температура на впрыске в испаритель;
б) падение температуры в конце линии испарителя;
в) повышенные давление и температура на линии нагнетания.
При поиске утечек желательно ввести несколько большее количество хладагента, нежели указано в паспортных данных на данный конкретный тип БХП. Повышенное давление в системе более эффективно поможет локализовать место утечки. Для поиска утечки можно применять как специализированные течеискатели для горючих газов, так и использовать нанесение мыльных растворов (в доступных для этого местах).
Удаление газа и предварительное вакуумирование до 5 мБар
Следующим этапом открывают вентиль захвата. Удаление газа производится до момента выравнивания давления в системе с атмосферным давлением. При этом весьма полезно запустить компрессор, чтобы ускорить операцию по освобождению системы от газа. В случае, если прокалывающее устройство подключено к заправочному патрубку компрессора, операция извлечения газа из системы должна быть выполнена с остановкой компрессора (при этом необходимо избегать всасывания воздуха в систему). После этого закрывают вентиль и отсоединяют шланг.
Затем соединяют шлангом захват (установлен на осушительном патроне) с вакуумным насосом, включают вакуумный насос. Вакуумируют систему до давления 5 мБар или ниже, закрывают все вентили.
Продувка азотом (N2)
Подсоединяют трубопровод от баллона с азотом (N2) к ручному вентилю игольчатого захвата на технологическом патрубке компрессора. Продувают холодильный агрегат, открыв ручной вентиль игольчатого захвата на фильтре-осушителе. Вентиль на станции заправки открывают медленно. Рабочее давление следует настроить на редукторе давления, привинченному к баллону с азотом (N2). Давление должно быть не более 6 Бар.
Затем отрезают капиллярную трубку специальным отрезным инструментом, продувают азотом холодильный агрегат и проверяют свободное прохождение газа через систему.
После устранения причин возникновения утечек устанавливают новый фильтр-осушитель.
В моделях бытовой холодильной техники, работающих на хладагенте R600a, используют трехслойный фильтр дегидратации типа ХН9 или ему подобные.
Не допускают, чтобы холодильный агрегат находился в открытом состоянии (без избыточного давления) более 15 минут. Инструменты и запасные части должны быть подготовлены заранее и находились в непосредственной близости от места проведения работ.
Окончательное (глубокое) вакуумирование
Подготавливают и подсоединяют к системе БХП заправочную станцию. Трубопровод всасывания подсоединяют к технологическому патрубку компрессора (или к игольчатому захвату).
Открывают вентиль вакуумного насоса, включают вакуумный насос станции и доводят вакуум в системе до 1 мБар. Время вакуумирования должно составлять не менее 20 минут. После этого закрывают вентиль вакуумного насоса и выключают сам насос. Через несколько минут производят проверку давления в системе. Если стрелка вакуумного манометра отклоняется в сторону более высокого значения давления, то, возможно, в системе имеется утечка хладагента — необходимо найти и устранить утечку.
Если давление остается стабильным (равным 1 мБар), закрывают вентили насоса и вакуумного манометра.
После этапа глубокого вакуумирования производят заправку системы хладагентом R600a.
Процесс заправки показан на рис. 14.
Рис. 14. Процесс заправки системы хладагентом R600a
После заправки проверяют все стыки холодильного агрегата электронным течеискателем.
Утечку хладагента контролируют в следующих местах: на стороне всасывания — при неработающем компрессоре, на стороне нагнетания — во время работы компрессора (время проверки каждого стыка не менее 3 с).
В заключение убеждаются в правильности работы холодильного агрегата, проверяют, чтобы испаритель полностью обмерзал.
После использования заправочного оборудования обязательно продувают все шланги азотом. Убеждаются, что закрыт вентиль вакуумного манометра.
В заключении отметим, что правильное выполнение операций по ремонту БХП с хладагентом R600a позволит в дальнейшем избежать ситуаций, связанных с неисправной работой холодильной техники.