Хладагент R134a — первый заменитель R12.

После введения ограничений на эксплуатацию оборудования с содержащими хлор хладонами в качестве первого заменителя R12 стали повсеместно применять HFC-хладагент R134a, обладающий нулевым ODP. Он и сегодня довольно успешно используется в чистом виде в системах кондиционирования и холодильных установках, а также является компонентом множества смесей.

Почему R134a?

Предпочтение было отдано именно этому хладагенту, поскольку его потребляемая мощность, уровни давления и термодинамические свойства наиболее сопоставимы с R12 при применении в среднетемпературном холодильном оборудовании и системах кондиционирования. Однако тут есть свои «подводные камни». Все дело в том, что удельная холодопроизводительность R134a ниже, чем у 12-го хладона, потому для него необходим компрессор с более высокой объемной мощностью. Также существуют ограничения на использование R134a в системах с низкой температурой испарения.

Преимущества бесспорны.

Испытания в широком температурном диапазоне показали, что производительность хладагента R134a даже выше, чем прогнозировалось. Уровни температур нагнетания, а также масла оказались существенно ниже не только R12, но и переходного хладагента R22. Преимущества для среднетемпературных установок бесспорны — в сравнении с зеотропными смесями хладон R134a показывал в испарителях и конденсорах наилучшие показатели теплопередачи.

Обратная сторона медали.

Акцентируя внимание на явных преимуществах R134a, нельзя умолчать о том, что его использование связано и с немалыми проблемами. В первую очередь это касается подбора подходящего масла. Все традиционные синтетические и минеральные масла, широко используемые в подавляющем большинстве хладоустановок, оказались несовместимы со 134 хладоном. Они не смешиваются с ним, а, следовательно, не транспортируются должным образом по контуру охлаждения. Несмешивающееся масло оседает в теплообменниках и тем самым препятствует теплопередаче, делая невозможной эксплуатацию системы.

Полиалкиленгликолевые масла.

Специально для решения проблемы были разработаны новые смазочные материалы, в которых R134a должным образом растворялся. Они основаны на полиалкиленгликолях и полиолэфирах и именно они по сей день и используются в установках со 134 хладагентом. Общие свойства таких масел схожи с традиционными минеральными, но гигроскопичность их несколько выше, что влечет за собой повышенные требования по специальному обращению при производстве, транспортировке и заправке.

Полиалкиленгликолевые масла (POE) обладают высоким водопоглощением и низкой диэлектрической прочностью, что не позволяет их использовать с полугерметичными и герметичными компрессорами. Их основанная область применения — автомобильные системы кондиционирования, оснащенные компрессорами открытого типа. Скорость циркулирования масла в таких установках высока, поэтому от него требуется оптимальная растворимость.

Главный недостаток гигроскопичного масла — высокий риск просачивания влаги, когда в результате недостаточного обслуживания повышается проницаемость шлангов. Поэтому производители систем климат-контроля активно ищут подходящие альтернативы. В их роли могут выступать нерастворимые алкилаты, смазочные качества которых улучшают специальными присадками. Положительный опыт их использования уже есть, но на практике еще необходима адаптация существующих систем и более тщательные испытания.

Поливинилэфирные масла.

Производители систем кондиционирования и холодильных установок, используя R134a, все чаще отдают предпочтение системам, заправляемым поливинилэфирными маслами. Гигроскопичность их достаточно высока, но химически и термически они более стабильны, устойчивы к гидролизу и обладают высокой диэлектрической прочностью. Несмотря на отличные смазочные свойства, такие масла не образуют металлическое «мыло», тем самым, снижая вероятность закупоривания капилляров.

Итак, что же необходимо для использования R134a?

• подходящие компрессоры;
• гигроскопичные масла;
• адаптированные узлы холодильных установок.

Хотя при тестировании систем с эфирными маслами применялись обычные металлические детали, традиционные для CFC хладагентов, в ситуации, когда используются гибкие шланги, эластомеры все же приходится подбирать отдельно. Это требуется для обеспечения минимального остаточного количества влаги и малой проницаемости стенок.

Все установки необходимо с особой тщательностью обезвоживать, в том числе и при проведении технологических работ по заправке и замене масла. В сам холодильный контур рекомендуется дополнительно монтировать мощные фильтры-осушители, характеристики которых должны соответствовать молекулам R134а, имеющим меньший размер.

Модернизация оборудования, работающего на R12.

Хотя первоначально рассматривалось несколько различных методик для перевода эксплуатируемой техники на новый хладагент, сегодня чаще всего используется наиболее экономичное и технически приемлемое решение, основанное на использовании эфирных масел. Они могут смешиваться с минеральными и при соблюдении определенных требований применяться в системах с CFC хладагентами. Главное условие — тщательное удаление воды и остаточного хлора с последующей установкой фильтров осушителей.

Однако если ранее (еще при R12) в установке использовалось масло с недостаточной химической стабильностью, что случается при некачественном техническом обслуживании оборудования, высокой температурной нагрузке или малой мощности осушителей, то в них могут при переходе на R134а образовываться отложения, содержащие хлор. Такие продукты разложения масел попадают в регулирующие устройства и компрессор, выводя их из строя. Поэтому переводить на новый хладагент рекомендуют только современные установки, находящиеся в исправном состоянии. В ряде случаев им также потребуется дополнительная индивидуальная адаптация.