Фреон R22: свойства, характеристики, применение и обслуживание

R22 — однокомпонентный хладагент из группы гидрохлорфторуглеродов. Его химическое наименование — хлордифторметан, химическая формула — CHClF₂. Этот хладагент десятилетиями применяли в кондиционерах, тепловых насосах, торговом холоде, среднетемпературных и низкотемпературных холодильных системах.

R22 относится к классу безопасности A1. Это негорючий хладагент с низкой токсичностью. Поскольку это чистый компонент, у него отсутствует разница между температурой насыщенной жидкости и температурой насыщенного пара при одном и том же давлении.

Сегодня R22 в основном связан с действующим оборудованием, а не с новыми установками. Производство и применение хладагентов группы HCFC, к которым относится R22, последовательно ограничивались в рамках отказа от озоноразрушающих веществ, поэтому обслуживание систем на R22 постепенно становится сложнее и дороже.

Ключевые параметры R22:
— тип хладагента — однокомпонентный;
— группа — гидрохлорфторуглероды;
— химическая формула — CHClF₂;
— температура кипения при атмосферном давлении — около -40,8 °C;
— критическая температура — около 96,1 °C;
— критическое давление — около 4,99 МПа;
— молекулярная масса — около 86,47 г/моль;
— класс безопасности — A1;
— озоноразрушающий потенциал (ODP) — около 0,05;
— потенциал глобального потепления (GWP) — около 1810;
— масло — минеральное или алкилбензольное.

R22 — это не смесь, а один химический компонент. По составу это хлордифторметан с массовой долей 100%. Поэтому при работе с ним не нужно учитывать изменение состава смеси в контуре после утечки.

В технической маркировке используют обозначения R22, HCFC-22 и chlorodifluoromethane. Химическая формула хладагента — CHClF₂.

Основные параметры R22:
— молекулярная масса — 86,47 г/моль;
— температура кипения при атмосферном давлении — около -40,8 °C;
— температура плавления — около -157,4 °C;
— критическая температура — около 96,1 °C;
— критическое давление — около 4,99 МПа;
— критическая плотность — около 512,8 кг/м³;
— разница между температурой насыщенной жидкости и температурой насыщенного пара при одинаковом давлении — 0 K;
— класс безопасности — A1.

R22 работает при умеренно высоких давлениях и долгое время считался базовым хладагентом для кондиционирования и коммерческого холода. По сравнению с R12 у него выше давление и выше температура нагнетания, что учитывают при подборе компрессора, конденсатора и расширительного устройства.

Озоноразрушающий потенциал (ODP) у R22 составляет около 0,05. Это означает, что хладагент разрушает озоновый слой, и именно поэтому его применение последовательно ограничивалось.

Потенциал глобального потепления (GWP) у R22 составляет около 1810. Для действующих систем это не делает хладагент автоматически непригодным, но сочетание ODP и GWP — главная причина ухода R22 из нового оборудования и перехода на другие хладагенты.

Для R22 используют таблицу давления и температуры. Поскольку это однокомпонентный хладагент, для него не требуется отдельный учет температуры насыщенной жидкости и температуры насыщенного пара.

Ориентировочные значения абсолютного давления насыщения R22:
— при 0 °C — около 5,4 бар;
— при 10 °C — около 7,4 бар;
— при 20 °C — около 9,8 бар;
— при 25 °C — около 11,2 бар;
— при 30 °C — около 12,8 бар;
— при 40 °C — около 18,0 бар.

На практике по R22 контролируют давление всасывания, давление нагнетания, перегрев на выходе из испарителя, переохлаждение на выходе из конденсатора и температуру нагнетания компрессора. Для кондиционеров, холодильных агрегатов и чиллеров это обязательная часть нормальной диагностики.

Для R22 важны не только давление и температура, но и теплофизические свойства, которые учитывают при подборе компрессора, теплообменников и расширительного устройства.

Справочные значения для R22:
— плотность жидкости при 20 °F, что соответствует примерно -6,7 °C, — около 1192 кг/м³;
— плотность пара при температуре кипения — около 3,93 кг/м³;
— теплота парообразования при температуре кипения — около 233 кДж/кг;
— удельная теплоемкость жидкости при 25 °C — около 1,257 кДж/(кг·K);
— удельная теплоемкость пара при 25 °C — около 0,662 кДж/(кг·K).

Для эксплуатации эти параметры важны тем, что они влияют на теплообмен, холодопроизводительность, массовый расход хладагента и фактическую нагрузку на компрессор.

R22 применяли в бытовых и коммерческих кондиционерах, тепловых насосах, холодильных витринах, камерах хранения, льдогенераторах, части транспортных холодильных систем и коммерческом холоде среднетемпературного и низкотемпературного диапазона.

Основные области применения R22:
— бытовые и коммерческие кондиционеры;
— тепловые насосы;
— холодильные камеры;
— торговые витрины;
— льдогенераторы;
— часть транспортных холодильных систем;
— коммерческие холодильные агрегаты.

К основным преимуществам R22 относятся:
— негорючесть;
— низкая токсичность;
— многолетняя практика эксплуатации и обслуживания;
— применение в кондиционерах, тепловых насосах и коммерческом холоде;
— совместимость с минеральными и алкилбензольными маслами в исходных системах.

Главные ограничения R22:
— озоноразрушающий потенциал;
— последовательный отказ от HCFC-хладагентов;
— сокращение доступности хладагента для сервиса;
— рост стоимости обслуживания действующих систем;
— необходимость отдельной оценки при замене хладагента в существующем контуре.

R22 и R410A часто сравнивают в системах кондиционирования. R22 — однокомпонентный HCFC-хладагент с ODP около 0,05, а R410A — смесевой HFC-хладагент без озоноразрушающего потенциала.

Основные отличия:
— R22 — однокомпонентный хладагент;
— R410A — смесевой хладагент;
— R22 относится к HCFC, а R410A — к HFC;
— ODP у R22 есть, у R410A — 0;
— рабочее давление у R410A выше;
— систему под R22 нельзя просто заправить R410A без замены оборудования.

Если контур рассчитан на R22, замену на R410A не выполняют как обычную перезаправку. Для R410A нужны другое оборудование, другая масляная система и другой уровень рабочего давления.

В системах на R22 обычно применяют минеральное масло или алкилбензольное масло. Именно эта особенность долгое время делала R22 удобным для кондиционеров и холодильных систем предыдущих поколений.

При замене R22 на R407C, R407F, R427A и часть других смесевых хладагентов обычно требуется переход на полиэфирное масло. Для R438A и R422D в части схем возможно сохранение совместимости с минеральным или алкилбензольным маслом, но решение принимают по конкретному контуру и компрессору.

Поскольку R22 — однокомпонентный хладагент, при работе с ним не возникает изменения состава смеси в контуре. После ремонта, устранения утечки или замены узлов контур заправляют по массе, а затем проверяют режим по давлению, температуре, перегреву и переохлаждению.

Если в системе произошла утечка, правильное решение — не добавлять хладагент без диагностики, а сначала найти место негерметичности, восстановить герметичность, выполнить вакуумирование и только потом выводить контур на рабочий режим.

Баллоны с R22 хранят в прохладном и хорошо вентилируемом месте, защищенном от прямого солнечного света и перегрева. Пары хладагента тяжелее воздуха и могут накапливаться в нижней зоне помещения.

Для качества R22 важны:
— высокая чистота хладагента;
— отсутствие влаги;
— отсутствие кислот;
— отсутствие неконденсируемых примесей;
— отсутствие высококипящего остатка.

Для точной диагностики систем на R22 оценивают весь режим холодильного контура:
— давление всасывания;
— давление нагнетания;
— температуру нагнетания;
— перегрев на выходе из испарителя;
— переохлаждение на выходе из конденсатора;
— состояние масла;
— состояние фильтра-осушителя;
— работу терморегулирующего вентиля или электронного расширительного клапана;
— состояние испарителя и конденсатора;
— расход воздуха через конденсатор;
— расход воды через конденсатор и расход воды через испаритель, если система водоохлаждаемая.

После вскрытия контура особенно важны вакуумирование, контроль влаги, замена фильтра-осушителя и проверка герметичности. При сервисе leaking-систем правильный подход — устранять утечку, а не ограничиваться дозаправкой.

Универсального заменителя R22 нет. Выбор зависит от того, идет ли речь о кондиционировании, среднетемпературном холодильном контуре или низкотемпературной холодильной установке.

Для действующих систем вместо R22 чаще рассматривают:
— R407C;
— R407F;
— R427A;
— R438A;
— R422D;
— R417A.

Для нового климатического оборудования вместо R22 давно используют R410A и другие хладагенты без озоноразрушающего потенциала. Для действующих холодильных систем выбор замены зависит от режима кипения, типа компрессора, используемого масла, конструкции конденсатора и расширительного устройства.

Замену R22 на другой хладагент обычно рассматривают в трех случаях:
— хладагент для сервиса становится дорогим или труднодоступным;
— холодильный контур все равно требует серьезного вмешательства;
— объект рассчитан на долгую дальнейшую эксплуатацию и нужен более устойчивый вариант обслуживания.

Такую замену нельзя рассматривать как простую перезаправку. Перед решением оценивают компрессор, тип масла, состояние теплообменников, работу расширительного устройства, фактические давления и температуры, а также совместимость нового хладагента с конкретной схемой оборудования.

Если система ранее работала на R22, при замене хладагента на R407C, R407F или R427A обычно требуется переход на полиэфирное масло. Для R438A и части других составов объем переделок может быть меньше, но решение все равно принимают после диагностики контура.