Наиболее доступные холодильные агенты, применяемые в холодильных машинах, - это воздух и вода. Применение воздуха ограничено из-за его малой теплоемкости (1кДж/ кг). Вода используется только в пароэжекторных холодильных машинах, которые работают при температурах кипения выше С.
Кроме воздуха и воды практическое применение в холодильной технике получили аммиаки различные фторхлорбромпроизводные метана, этана, пропана, бутана. В странах СНГ производные углеводородов получили названия хладонов, за рубежом им дают различные названия (фреон). Основной особенностью холодильных агентов является их способность кипеть в нормальных условиях при сравнительно низких температурах за счет теплоты охлаждаемого тела.
Для непрерывного охлаждения охлаждаемого тела пары хладагента должны превращаться в жидкость (конденсироваться) при умеренном давлении и температуре окружающей среды. Полученная при этом жидкость вновь используется для отвода теплоты, от охлаждаемого тела.
Для безопасной и экономичной эксплуатации применяемые хладагенты должны обладать определёнными свойствами:
1. К основным термодинамическим (теплотехническим) свойствам относятся:
1.1) Температура кипенияпри атмосферном давлении;
1.2) Давление в конденсатореи испарителемашины.
При наивысших температурах в конденсаторе давление насыщения не должно быть высоким, что облегчит и упростит конструкцию машины.
Желательно чтобы хладагент имел при наиболее низких температурах в испарителе давление выше атмосферного, это позволит избежать подсоса воздуха.
Поэтому наиболее ценен такой хладагент, который имеет низкую температуру парообразования при атмосферном давлении и незначительное давление насыщения при температуре в конденсаторе.
Чем меньше отношение тем меньше работа потребляемая компрессором.
1.3) Удельная холодопроизводительность
(12)
Где:
- удельная массовая холодопроизводительность ;
- удельный объем пара, всасываемого компрессором.
Чем больше ,тем меньше размеры и масса компрессора.
1.4) Теплота парообразования r
Чем больше теплота парообразования r при заданном значении интервала температур, тем меньше будет относительная дроссельная потеря. При большем значении r меньше хладагента будет циркулировать в холодильнике.
1.5) Плотность
К положительным свойствам хладагента относится невысокая его плотность, как в жидком так и в газообразном состоянии. Увеличение плотности приводит к повышению расхода энергии на циркуляцию хладагента, а вследствие и к возрастанию гидравлических потерь в трубопроводах и клапанах.
1.6) Коэффициент теплоотдачи
Размеры и масса теплообменных аппаратов зависят от коэффициента теплоотдачи. Чем больше его значение, тем меньше размеры и масса аппаратов.
1.7) Хладагент должен иметь низкую температуру замерзания и высокую критическую температуру во избежание нарушения работы холодильной машины.
2. Физико-химические и эксплуатационные свойства:
Стабильность (отсутствие разложения и полимеризации), негорючесть, взрывобезопасность, нейтральность к материалам применяемым для изготовления холодильных машин, а также к прокладочным и уплотнительным материалам, способность к взаимодействию с водой(при растворении хладагента в воде уменьшается опасность образования льда в дроссельных органах и нарушение нормальной работы) и др, не растворяется в масле (унос из компрессора)