Фреон R32: свойства, характеристики, применение и обслуживание

R32 — однокомпонентный хладагент из группы гидрофторуглеродов. Его химическое наименование — дифторметан, химическая формула — CH₂F₂.

R32 применяют в бытовых и полупромышленных кондиционерах, тепловых насосах воздух-воздух и воздух-вода, мультизональных системах кондиционирования и чиллерах комфортного охлаждения, если оборудование изначально рассчитано на хладагент класса A2L. В новом климатическом оборудовании R32 используют вместо R410A.

R32 относится к классу безопасности A2L, то есть к слабогорючим хладагентам 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.

Ключевые параметры R32:
— тип хладагента — однокомпонентный;
— группа — гидрофторуглероды;
— химическая формула — CH₂F₂;
— температура кипения при атмосферном давлении — около -51,7 °C;
— критическая температура — около 78,1 °C;
— критическое давление — около 5,78–5,82 МПа;
— молекулярная масса — около 52,0 г/моль;
— класс безопасности — A2L;
— озоноразрушающий потенциал (ODP) — 0;
— потенциал глобального потепления (GWP) — 675;
— масло — полиэфирное масло (POE).

R32 — это не смесь, а один химический компонент. По составу это дифторметан с массовой долей 100%.
Именно поэтому при работе с ним не нужно учитывать изменение состава смеси в контуре после утечки. Для R32 не возникает смещения состава, характерного для смесевых хладагентов.

В технической маркировке используют обозначения R32, HFC-32 и difluoromethane.

Основные параметры R32:
— молекулярная масса — 52,0 г/моль;
— температура кипения при атмосферном давлении — около -51,7 °C;
— температура замерзания — около -136 °C;
— критическая температура — около 78,1 °C;
— критическое давление — около 5,78–5,82 МПа;
— критическая плотность — около 424 кг/м³;
— разница между температурой насыщенной жидкости и температурой насыщенного пара при одинаковом давлении — 0 K;
— класс безопасности — A2L.

R32 работает при высоких давлениях. По уровню рабочего давления он близок к R410A, поэтому для него используют оборудование, арматуру, коллекторы, шланги и сервисный инструмент, рассчитанные именно на этот диапазон.

Озоноразрушающий потенциал (ODP) у R32 равен 0. Это означает, что хладагент не разрушает озоновый слой.
Потенциал глобального потепления (GWP) у R32 составляет 675. По этому показателю он заметно ниже R410A, у которого GWP составляет 2088.

Именно более низкий GWP стал одной из главных причин, по которым в новом климатическом оборудовании R32 начали использовать вместо R410A.

Для R32 используют таблицу давления и температуры. Поскольку это однокомпонентный хладагент, для него не нужно отдельно учитывать температуру насыщенной жидкости и температуру насыщенного пара.

Ориентировочные значения абсолютного давления насыщения R32:
— при 0 °C — около 8,1 бар;
— при 10 °C — около 11,1 бар;
— при 20 °C — около 15,0 бар;
— при 25 °C — около 16,9 бар;
— при 30 °C — около 19,0 бар;
— при 40 °C — около 23,8 бар.

Указанные значения являются абсолютными давлениями. Для получения манометрического давления из них вычитают 1 бар.

На практике по R32 контролируют:
— давление всасывания;
— давление нагнетания;
— перегрев на выходе из испарителя;
— переохлаждение на выходе из конденсатора;
— температуру нагнетания компрессора.

Для кондиционеров, тепловых насосов и чиллеров это обязательная часть нормальной диагностики.

Для R32 важны не только давление и температура, но и теплофизические свойства, которые учитывают при подборе компрессора, теплообменников и расширительного устройства.

Справочные значения для R32:
— плотность насыщенной жидкости при 25 °C — около 961 кг/м³;
— плотность насыщенного пара при 25 °C — около 47,3 кг/м³;
— теплота парообразования при температуре кипения — около 382 кДж/кг;
— удельная теплоемкость жидкости при 25 °C — около 1,94 кДж/(кг·K);
— удельная теплоемкость пара при 25 °C — около 0,85 кДж/(кг·K);
— теплопроводность жидкости — около 0,125 Вт/(м·K);
— теплопроводность пара — около 0,013 Вт/(м·K).

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

R32 применяют прежде всего в климатическом оборудовании. Основные области применения:
— бытовые сплит-системы;
— мульти-сплит-системы;
— полупромышленные кондиционеры;
— тепловые насосы воздух-воздух;
— тепловые насосы воздух-вода;
— мультизональные системы кондиционирования;
— чиллеры комфортного охлаждения.

R32 используют в новом оборудовании, конструкция которого рассчитана на хладагент класса A2L, соответствующую массу заправки и требования по безопасности для слабогорючих хладагентов.

К основным преимуществам R32 относятся:
— нулевой озоноразрушающий потенциал;
— более низкий потенциал глобального потепления по сравнению с R410A;
— более высокая объемная холодопроизводительность по сравнению с R410A;
— меньшая масса заправки по сравнению с R410A;
— отсутствие разницы температур насыщения, характерной для смесей.

В системах, оптимизированных под R32, этот хладагент позволяет получить высокую эффективность и уменьшить массу заправки. Именно поэтому он широко используется в новых кондиционерах и тепловых насосах.

Главные ограничения R32:
— слабая горючесть;
— требования к безопасности для класса A2L;
— ограничения по массе заправки в зависимости от типа помещения и конструкции оборудования;
— необходимость использовать оборудование и сервисный инструмент, рассчитанные на работу с хладагентами класса A2L.

R32 и R410A часто сравнивают, потому что R32 стал одним из основных направлений замены R410A в климатическом оборудовании.

Основные отличия:
— R32 — однокомпонентный хладагент;
— R410A — смесевой хладагент из R32 и R125;
— R32 относится к классу A2L, а R410A — к A1;
— GWP у R32 составляет 675, у R410A — 2088;
— в оптимизированной системе R32 обеспечивает более высокую объемную холодопроизводительность;
— для R32 обычно требуется меньшая масса заправки.

Если контур рассчитан на R410A, замену на R32 нельзя выполнять без проверки:
— компрессора;
— автоматики;
— расширительного устройства;
— допустимой массы заправки;
— требований по безопасности для помещения и оборудования.

С R32 применяют полиэфирное масло (POE). Для части климатического оборудования используют те же типы масел, что и для R410A, но их вязкость и совместимость проверяют по требованиям производителя компрессора.

Если в контуре используется неподходящее масло, возникают такие проблемы:
— ухудшается возврат масла в компрессор;
— снижается смазывающая способность масла;
— возрастает риск перегрева компрессора;
— увеличивается вероятность механического износа.

Для низких температур дополнительно учитывают совместимость масла с рабочим режимом контура.

Поскольку R32 — однокомпонентный хладагент, его можно передавать как жидкой, так и паровой фазой.

После устранения утечки, ремонта или замены узлов контур заправляют по массе. После заправки проверяют:
— давление всасывания;
— давление нагнетания;
— перегрев;
— переохлаждение;
— температуру нагнетания;
— фактическую холодопроизводительность оборудования.

При работе с R32 дополнительно учитывают требования безопасности для слабогорючего хладагента и не допускают источников воспламенения в зоне проведения работ.

Баллоны с R32 хранят в прохладном и хорошо вентилируемом месте, вдали от источников тепла и открытого пламени. Для этого хладагента важно учитывать слабую горючесть и не допускать перегрева баллонов.

Для качества R32 важны:
— чистота не ниже 99,5% по массе;
— содержание воды не более 10 ppm;
— содержание неконденсируемых примесей не более 1,5% по объему;
— высококипящий остаток не более 0,01% по объему;
— кислотность не более 1 ppm.

Для сервисной практики это означает, что после вскрытия контура важны не только герметичность и масса заправки, но и чистота системы, состояние фильтра-осушителя и качество вакуумирования.

Для точной диагностики систем на R32 оценивают весь режим холодильного контура:
— давление всасывания;
— давление нагнетания;
— температуру нагнетания;
— перегрев на выходе из испарителя;
— переохлаждение на выходе из конденсатора;
— состояние масла;
— работу терморегулирующего вентиля или электронного расширительного клапана;
— состояние теплообменников;
— расход воздуха через конденсатор;
— расход воды через конденсатор и расход воды через испаритель, если система водоохлаждаемая.

Дополнительно для R32 нужно учитывать:
— требования безопасности для хладагентов класса A2L;
— допустимую массу заправки;
— вентиляцию помещения;
— отсутствие источников воспламенения;
— применение сервисного оборудования, допущенного для работы со слабогорючими хладагентами.

Для самого R32 вопрос замены обычно возникает не как сервисная операция, а как часть выбора другой конструкции оборудования.

В зависимости от требований по безопасности и типа установки вместо R32 могут использоваться:
— R410A;
— R454B;
— другие хладагенты, предусмотренные производителем конкретного оборудования.

Простую замену хладагента в уже готовой системе без оценки конструкции контура рассматривать нельзя.

Замену R32 на другой хладагент обычно рассматривают не как сервисную операцию, а как часть выбора другой конструкции оборудования.

Такое решение возникает, когда:
— требования по безопасности объекта не позволяют применять хладагент класса A2L;
— ограничения по массе заправки не позволяют использовать R32 в конкретном помещении;
— проект требует другой класс безопасности;
— конструкция оборудования изначально рассчитана на другой хладагент.

Перед таким решением оценивают:
— компрессор;
— тип масла;
— расширительное устройство;
— теплообменники;
— автоматику;
— допустимую массу заправки;
— требования по безопасности для конкретного помещения и оборудования.