Температура кипіння фреону — це точка, при якій фреон переходить із рідкого стану в газоподібний за певного тиску. Цей параметр має важливе значення в роботі систем охолодження, адже саме на процесі кипіння базується перенесення тепла з одного середовища в інше. Температура кипіння залежить від хімічного складу фреону, а також від тиску, під яким він перебуває в системі.
У стандартних умовах (атмосферний тиск) температура кипіння більшості фреонів знаходиться в зоні від’ємних температур. Це дозволяє використовувати їх у системах охолодження, де необхідно забирати тепло з повітря, води чи інших матеріалів.
Приклад: для фреону R134a температура кипіння за атмосферного тиску становить –26,3 °C. Це означає, що за нормального тиску він почне випаровуватися, поглинаючи тепло з навколишнього середовища.
Таблиця температур кипіння фреонів
| Фреон | Температура кипіння (°C) | Тип | Сфера застосування |
|---|---|---|---|
| R-22 | -40,8 | Гідрохлорфторвуглець (HCFC) | Побутові та промислові системи |
| R-134a | -26,3 | Гідрофторвуглець (HFC) | Автомобільні та побутові системи |
| R-410A | -51,4 | Суміш HFC | Сучасні кондиціонери |
| R-32 | -51,7 | Гідрофторвуглець (HFC) | Побутові кондиціонери нового покоління |
| R-1234yf | -29,5 | Гідрофторолефін (HFO) | Автомобільні кондиціонери |
| R-404A | -46,5 | Суміш HFC | Промислові холодильні системи |
| R-507A | -47,1 | Суміш HFC | Промислові холодильні системи |
Температура кипіння фреону в випарнику
У випарнику холодильної системи фреон випаровується, переходячи з рідини в газ. Цей процес супроводжується поглинанням тепла з навколишнього середовища, що й забезпечує охолодження. Температура кипіння фреону у випарнику залежить від тиску, який створюється в цьому елементі системи.
Приклад:
- Для R-134a за тиску у випарнику 2 бари температура кипіння складе близько -10 °C.
- Для R410A за аналогічного тиску температура кипіння буде близька до -25 °C.
Чому це важливо? Якщо температура кипіння фреону у випарнику надто висока, система не зможе ефективно охолоджувати навколишнє середовище. Якщо ж вона надто низька, це може призвести до обмерзання випарника або надмірного споживання енергії.
Процес у випарнику відбувається у таких етапах:
- Фреон надходить у випарник у вигляді рідини за низького тиску.
- Поглинаючи тепло з охолоджуваного середовища, він починає кипіти й переходити в пар.
- Газоподібний фреон залишає випарник, прямуючи в компресор для подальшого стискання.
Регулювання температури кипіння у випарнику досягається за допомогою терморегулюючих вентилів, які контролюють кількість фреону та тиск у системі.
Залежність температури кипіння фреону від тиску
Температура кипіння фреону змінюється залежно від тиску:
- За низького тиску: температура кипіння знижується. Це використовується у випарнику для створення ефекту охолодження.
- За високого тиску: температура кипіння підвищується. Це необхідно у конденсаторі, щоб фреон міг віддати тепло й знову перейти в рідкий стан.
Наприклад, фреон R-134a за тиску:
- 1 бар кипить при –26,3 °C;
- 2 бари кипить при –10 °C;
- 5 барів кипить при +7,8 °C.
Така гнучкість дозволяє системам охолодження ефективно працювати за різних температурних і експлуатаційних умов.
Значення температури кипіння в різних системах
Кондиціювання повітря
У побутових і комерційних кондиціонерах використовуються фреони з температурою кипіння у діапазоні від –30 °C до –50 °C. Це дозволяє підтримувати комфортну температуру в приміщенні навіть за високих зовнішніх температур.
Промислове охолодження
У системах промислового охолодження, таких як чилер, потрібні фреони з низькими температурами кипіння (наприклад, R-404A), щоб підтримувати температури нижче –40 °C.
Теплові насоси
Для теплових насосів важлива здатність фреону кипіти за низьких температур зовнішнього повітря, щоб ефективно витягувати тепло з навколишнього середовища. Популярні фреони для таких систем — R-32 і R-1234yf.
