До подписания Монреальского протокола, в сентябре 1987 г., большинство холодильщиков были людьми, не знавшими печали. Годами они довольно неплохо использовали имеющиеся в их распоряжении хладагенты и вполне успешно осваивали их. В холодильном торговом оборудовании, наиболее часто, это были R12 и R502, в кондиционерах — R22 (см. рис. 58.1). И вот в Монреале нам сказали, что R12 и R502 (также, как и Rll, R113, R114, R115, R500) являются хлорфторуглеродами (категория СГС), которые разрушают озоновый слой, и что такие хладагенты должны исчезнуть через 10 лет (см. рис. 58.2)1 Однако, срок наступления этого события представлялся достаточно отдаленным и хладагенты категории CFC продолжали успешно использоваться большинством холодильщиков, тем более, что достойных вариантов их замены не существовало, за исключением разработки новых установок на R22, когда это было возможным.
В июле 1990 г., в Лондоне, к перечисленным хладагентам, объявленным экологически вредными, добавили R13 и R503. Более того, к 2040 г. было предусмотрено изъятие из обращения другой категории хладагентов - гидрохлорфторуглеродов (НСГС). На этот раз под прицелом был, в основном, R22, поскольку он начал получать распространение в холодильном торговом оборудовании. Не считая аммиака (почти не используемого при малых мощностях), не оставалось, ничего другого, как надеяться на появление новых экологически чистых хладагентов.
После многочисленных изменений первоначального протокола, его положения в настоящее время уточнены, поскольку, начиная с 1 января 1995 г., производство CFC должно быть прекращено (к повторному использованию могут быть допущены только слитые из установок и регенерированные CFC). HCFC пока что получают отсрочку до 2015 года, с замораживанием потребления на уровне 1996 года, и графиком снижения производства начиная с 2004 года. Использование хладагентов категории HCFC в новых установках, для стран ЕЭС, запрещено с 01.01.2004 года. В течение всего этого времени химики не бездействовали и в результате их работы на рынке появилось множество новых соединений, либо предназначенных для вновь разрабатываемых установок, либо позволяющих эксплуатировать существующие установки.
Для вновь разрабатываемых установок предлагается использовать хладагенты категории фторуглеводородов (HFC), имеющих ничтожное воздействие на окружающую среду. Среди этих хладагентов, рассматриваемых как окончательные, сегодня наиболее известны R134a, R404A, R407C и R410А.                 

Для существующих установок, работающих на CFC, когда снабжение хладагентами с целью их текущего обслуживания окажется невозможным, могут быть использованы переходные хладагенты, позволяющие, в основном, не спеша переоборудовать эти установки с минимальными доработками (FX56, DP40, FX10, НР80...)- Эти промежуточные хладагенты являются смесями хладагентов категорий HFC и HCFC, следовательно они попадают под ограничения, установленные для R22, и также в перспективе должны будут исчезнуть. Таким образом, их нужно использовать только для того, чтобы продлить эксплуатацию существующих установок с минимальными издержками.
Верные стилю и духу настоящего руководства, мы будем избегать глубокой теории при изложении (максимально упрощенном) практических проблем (иногда очень сложных), связанных с использованием новых хладагентов. Зная природу этих проблем, читатель в дальнейшем найдет средства для их преодоления.

А) Общие проблемы; возникающие при использовании HFC в новых установках

В отличие от CFC (R12, R502...), новые хладагенты HFC не содержат хлора. Они имеют нулевой потенциал разрушения озона и весьма незначительное влияние на парниковый эффект (приводящий к перегреву земной атмосферы)*. Они рассматриваются как окончательные и должны будут использоваться во вновь разрабатываемых установках. На сегодня речь идет, главным образом, о следующих областях использования:
R134a должен окончательно заменить R12 в области высоких и средних температур (особенно в автомобильных кондиционерах).
R404A должен окончательно заменить R502 в области средних и низких температур. Чтобы упростить вам жизнь, заметим, что этот хладагент называют также FX70 (производитель Atofina) или НР62 (производитель Du Pont de Nemours)!
R407C и R410A становятся лидерами в области центральных кондиционеров.

Использование хладагентов HFC порождает отдельные проблемы при сборке установок и их обслуживании. Заметим, что большинство из этих проблем уже существовали с другими хладагентами, но самой природой HFC они усилились.
МАСЛА. Проблема масел является основной, поскольку при малейшей ошибке компрессор может разрушиться. Используемые до настоящего времени с хладагентами CFC (R12, R502...) и HCFC (R22...) масла, совершенно несовместимы с хладагентами HFC. Поэтому, компрессоры, предназначенные для работы с новыми хладагентами HFC, заправляются специальным маслом, называемым "эфирное масло", в отношении которого необходимо знать следующее.
Эфирные масла чрезвычайно гигроскопичны. Например, они очень быстро насыщаются влагой, как только вы откроете канистру на воздухе. Поэтому, количество воды, которое попадает в контур одновременно с маслом, может оказаться очень большим.
* Утверждение о том, что хладагенты категории HFC оказывают незначительное влияние на парниковый эффект, строго говоря, не соответствует действительности. Эти хладагенты в тысячи раз более активны, чем углекислый газ (прим. ред.).

Поскольку смесь эфир + HFC + вода может образовывать крайне агрессивную и опасную фторводородную кислоту, Вы должны соблюдать максимальные предосторожности по части обезвоживания при всех работах, связанных с вскрытием контура. Особенно внимательно следите за собственной безопасностью (глаза, руки...), работая с загрязненным маслом.
Поэтому канистру с эфирным маслом нельзя оставлять открытой на возоухе более 15 .минут (предельное время) и масло, содержащееся в ней. следует полностью использовать (не берите канистру на 25 л, если компрессору требуется 1 л!). Предосторожности по обезвоживанию при разборке и сборке установки должны отвечать всем правилам и соблюдаться с величайшей строгостью. В частности, новый компрессор, заправленный эфирным маслом, поставляется полностью обезвоженным. Во время сборки установки его внутренние полости должны оставаться совершенно изолированными от окружающей среды, чтобы избежать загрязнения масла влагой, которая содержится в окружающем воздухе.
Когда сборка закончена и герметичность контура проверена, рекомендуется отва-куумировать его, оставляя внутренние полости компрессора изолированными от контура. Для этого необходимо один штуцер отбора давления расположить на вентиле выхода жидкости из ресивера (конденсатора), а другой - на всасывающем трубопроводе (или установить их). Только когда установка будет герметична и обезвожена, можно будет открыть вентили компрессора и осуществить окончательное вакуумирование.
Операции по вакуумированию должны производиться особенно тщательно, а используемые фильтры-осушители должны иметь максимально возможную производительность (предпочтительно, с антикислотной функцией), чтобы снизить до минимума опасность выхода из строя компрессора.
Эфирные масла не допускают смешивания. Заметим, что некоторые эфирные масла содержат антиокислительные и (или) противоизносные добавки, которые улучшают характеристики масел. Однако природа этих добавок у различных производителей неодинакова, что может привести к несовместимости масел между собой. Кроме того, при смешивании масел результирующая вязкость смеси становится непрогнозируемой, что может нанести ущерб процессу смазки компрессора.
Таким образом, следует избегать смешивания двух различных эфирных масел, опасность чего появляется, главным образом, при доливке масла, даже если эта опасность незначительна и вы используете два смазочных масла, применение которых порознь соответствует инструкциям разработчика.
Однако главная проблема заключается в том, что эфирные масла очень быстро перестают смешиваться с HFC в присутствии масел другого семейства.
Потеря смешиваемости происходит особенно быстро и, следовательно, опасно, если эфирное масло загрязнено минеральным маслом (повсеместно используемым с R12), и в меньшей степени, когда речь идет об алкилоензольном масле (или его смеси с минеральным), иногда используемом с R22 и R502 (при низких температурах кипения).

Следует иметь ввиду, что если смешиваемость масла и хладагента ухудшается, то масло, которое нормально циркулирует в установке, теряет возможность возвращения в картер и разрушение компрессора гарантировано!


В зависимости от условий работы (прямой цикл расширения, затопленный испаритель, высокая или низкая температура кипения, испаритель над компрессором или под ним, большая протяженность трубопроводов...), максимально допустимое содержание минерального масла в эфирном не должно превышать 7 % (в настоящее время в продаже имеются многочисленные комплекты для быстрой оценки состава масляных смесей). Поэтому ремонтник, вскрывающий контур, который заполнен HFC, должен быть особенно внимателен.
В частности, комплекты манометров, используемые для контроля давления хладагентов, должны быть различными для категорий CFC и HFC с тем, чтобы избежать случайного смешивания эфирного и минерального масел, которые могут оставаться в соединениях (см. рис. 58.4).

Эфирное масло является более плохим растворителем, но обладает лучшими очищающими свойствами, чем старые масла. Это означает, что мелкие частицы, которые ранее присутствовали в контуре в растворенном виде, теперь не будут растворяться. С другой стороны, различные загрязнения стенок (нагар, окалина), будут интенсивнее смываться и масло будет загрязняться и чернеть гораздо быстрее, чем раньше, если внутренняя поверхность стенок контура не была предварительно доведена до безупречного состояния.
Поэтому качество сборочных работ, особенно при монтаже установки, должно быть безупречным, а сами работы должны проводиться только в среде нейтрального газа (сухой азот) во избежание образования окислов. Используемые фильтры должны быть как можно тоньше (чтобы улавливать загрязнения), причем настоятельно рекомендуется установка фильтра на всасывающей магистрали.
► М АТЕРИ А Л Ы. Используемый компрессор должен быть предназначен для работы на HFC (главным образом, когда речь идет о компрессоре с встроенным двигателем). Более того, отдельные узлы также должны быть специально разработаны для использования совместно с HFC. Рассмотрим, для чего это необходимо:
По возможности, следует избегать резьбовых соединений, так как молекулы HFC имеют гораздо меньшие размеры, чем молекулы традиционных хладагентов. В результате, установка, герметичная при работе на CFC (R12, R502...), вполне может оказаться "дырявой" для HFC. По этой причине, сальниковые компрессоры не рекомендуются для работы с HFC.

                           
По этой же причине, предпочтительнее использовать паяные соединения, причем пайку желательно выполнять припоем с повышенным содержанием серебра, так как такие соединения гораздо менее пористые. Если вы все-таки используете резьбовые ниппельные соединения, развальцовка трубок должна выполняться особенно тщательно, а развальцованные концы должны быть в превосходном состоянии (см. рис 58.5). Точно также, гибкие шланги или трубки, когда они используются, должны быть специально разработаны для HFC (повышенной герметичности, химически совместимые).
ТРВ должен быть предназначен для конкретного типа HFC (например, если используемый хладагент R134a, ТРВ должен быть предназначен именно для R134a). Другие принципы подбора, монтажа и настройки ТРВ такие же, как для обычных хладагентов.
Фильтр-осушитель должен быть специальной модели HFC с гораздо более мелкими ячейками, чтобы подходить по размеру к новым молекулам. Заметим, что из-за повышенной гигроскопичности эфирных масел, эти фильтры-осушители зачастую имеют повышенную (примерно на 20% по отношению к обычным хладагентам) поглощающую способность и, желательно, чтобы они выполняли еще функцию антикислотных фильтров (напоминаем, что смесь эфир + HFC + вода, к сожалению, имеет склонность образовывать фторводородную кислоту, еще более разрушительную, чем соляная кислота!).
Смотровое стекло должно быть предназначено для работы в качестве индикатора влажности специально для HFC, то есть быть гораздо более чувствительным. Индикатор этого нового типа смотровых стекол меняет цвет в присутствии гораздо меньшего содержания влаги, что позволяет обнаружить отклонения гораздо раньше (и, следовательно, быстрее принять меры). Если индикатор поменял окраску, нужно проверить кислотность масла, при необходимости, заменить масло и обязательно поменять фильтр-осушитель на антикислотную модель.
Теплообменники (испарители, конденсаторы...), используемые с обычными хладагентами, как правило, совместимы с HFC. Поправочный коэффициент мощности (даваемый изготовителем) применяется при их подборе в зависимости от используемого хладагента.
Различные узлы (регулирующие вентили, ручные вентили, электромагнитные клапаны, маслоотделители...) одинаковы, но подбирать их нужно с учетом поправочного коэффициента, зависящего от типа хладагента (тем не менее, нужно быть внимательным, так как изготовленные из некоторых, ранее применявшихся материалов уплотнительные прокладки, могут оказаться менее надежными при работе в среде HFC). Жидкостные ресиверы для HFC обычно одинаковы с ресиверами, используемыми для других хладагентов.
 Поскольку R410A имеет очень высокие значения рабочих давлений, его применение требует использования специальной арматуры (см. раздел 102.3).

ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ ПРАВИЛА

Конструкция холодильных контуров должна отвечать понятию замкнутости. Дополнительно к полной герметичности при работе, последующие операции по их техническому обслуживанию необходимо осуществлять с минимальной потерей хладагента. В конструкции установки обязательно должна предусматриваться возможность полного извлечения из нее хладагента (см. раздел 57 Проблемы слива и повторного использования хладагентов ").
Расположение трубопроводов и реализуемые в них минимальные скорости потока хладагента должны обеспечивать нормальную циркуляцию масла (см. раздел 37 "Проблема возврата масла ").
В настоящее время для подбора трубопроводов под новые хладагенты имеются расчетные номограммы.
Проблемы перетекания существовали и для обычных хладагентов (см. раздел 28. "Проблемы перетекания жидкого хладагента "). Поскольку хладагенты категории HFC имеют склонность к еще более сильному перетеканию, при их применении рекомендуется обязательно обеспечивать электроподогрев картера во время остановок и останавливать компрессор с предварительным вакуумированием (см. раздел 29. "Остановка холодильных компрессоров"). Если компрессор оснащен масляным насосом, рекомендуется устанавливать реле контроля давления масла.
Поиск утечек нельзя осуществлять с помощью галогенной лампы, так как HFC не содержат хлора (см. раздел 15. "Поискутечек хладагента").
Инструмент должен быть приспособлен к новым хладагентам (которые не допускают присутствия минеральных масел и хлора). В частности, необходимо иметь в наличии набор манометров со шлангами, предназначенными исключительно для использования в установках, заправленных HFC.
Вследствие высокой гигроскопичности эфирных масел, операции вакуумирования необходимо выполнять особенно тщательно. Поэтому, рекомендуется использовать двухступенчатые вакуумные насосы. Напоминаем, что продолжительность вакуумирования может быть сокращена вдвое только за счет использования коротких шлангов диаметром 3/8" (вместо длинных шлангов 1/4").
Эфирные масла более чувствительны к загрязнениям, чем обычные масла. Поскольку срок службы компрессора напрямую зависит от качества его смазки, анализ масла является эффективным средством оценки состояния установки (также, как анализ крови свидетельствует о состоянии здоровья человека). Раннее обнаружение отклонений позволит своевременно предпринять необходимые меры, прежде чем станет слишком поздно.

Для этого достаточно прямо в месте нахождения установки просто проконтролировать смотровое стекло-индикатор влажности (специально предназначенное для HFC), оценить цвет и запах масла и провести профилактическую проверку его кислотности (внимание: некоторые эфирные масла с большим количеством присадок могут при проверке менять окраску даже в отсутствии кислот).
Для ответственных установок, или в случае сомнений, может потребоваться полный лабораторный анализ (например, с помощью детектора рН системы DEHON). Такой анализ, проводимый регулярно, позволяет отслеживать изменения основных характеристик масла (вязкость, кислотность, содержание воды, очень точно определять содержание металлических частиц, диэлектрическую прочность...) во времени и, следовательно, очень быстро обнаруживать малейшие отклонения, делая соответствующие выводы о последствиях.
Промывку загрязненного контура, например, вследствие сгорания компрессора, нельзя делать с использованием CFC R11. Сейчас начинают появляться новые жидкости для промывки, которые не загрязняют контур, обеспечивают качественную промывку, но также имеют недостатки. В ожидании столь же эффективного, но менее дорогостоящего решения, в настоящее время для промывки контура часто рекомендуется относительно дорогой способ промывки эфирным маслом (или эфиром).
Требуется очень точное определение марки масла и хладагента, используемых в установке.
Даже неполное перечисление огромного количества хладагентов и их названий (FX10, R11, R12, R13, R13B1, AZ20, R22, R23, R32, МР39, DP40, FX40, AZ50, FX56, FX57, KLEA60, KLEA61, НР62, KLEA66, МР66, R69L, FX70, НР80, НР81, R113, R114, R115, R123, R124, R125, R134a, R141b, R142b, R143a, R152a, R218, FX220, R245a, R290, R402A, R403A, R403B, R404A, R407A, R407B, R407C, R409B, R410A, R410B, R500, R502, R503, R507, R600a, R717, AC9000...) уже утомляет, тогда как мы, к сожалению, не преувеличиваем!

►  ОСОБЕННОСТИ ХЛАДАГЕНТОВ HFC.   В настоящее время для R 134a, R404А, R407C, R410A и т. д. имеется полный набор оборудования
R134a является индивидуальным веществом (в отличие от R404A, R407C и R410A, которые представляют собой смесь индивидуальных веществ). Это означает, что заправку R134a можно производить как в жидкой фазе, так и в газовой (чего нельзя делать со смесями).
R134a предназначен для полной и окончательной замены R12. Его использование должно ограничиваться применением при температурах кипения выше -15...-20°С, так как при более низких температурах характеристики R134a заметно уступают характеристикаам R12. Несмотря на трудный старт (всегда нелегко менять свои привычки), R134a уже широко используется многими разработчиками и должен распространиться все больше и больше (по мере снижения его цены), особенно в крупносерийных и моноблочных агрегатах.
Заметим, что масса R134a, заправляемого в контур, как правило, на 10...20% ниже массы R12, из-за разницы удельной масы этих вешеств.
R404A представляет собой смесь трех соединений категории HFC (44% R125 + 52% R143a + 4% R134a) и предназначен для замены R502 в большинстве областей использования при средних и низких температурах с почти одинаковыми условиями функционирования.

В отличие от R502, который является так называемой азеотропной смесью (то есть при изменении агрегатного состояния ведет себя как индивидуальное вещество), R404A является псевдоазеотропной смесью. Это означает, что при постоянном давлении температура, при которой происходит изменение агрегатного состояния (кипения в испарителе и конденсации в конденсаторе) может изменяться в узком диапазоне.
Этот температурный гистерезис (глайд), называемый интервалом возгонки, "сдвигом", или температурой скольжения, объясняется тем, что вначале к кипению стремится более летучий компонент (например, в смеси эфира и воды, эфир испаряется раньше, чем вода). Более интенсивное выкипание самого летучего компонента изменяет характеристики остающейся смеси (она обогащается менее летучими компонентами), при этом, одновременно, меняется соотношение между температурой и давлением насыщенного пара.
R404A имеет гистерезис менее 1 К, что может считаться пренебрежимо малой величиной (откуда и происходит его название псевдоазеотропной смеси). Однако, явление гистерезиса требует, чтобы заправка установки всегда производилась жидким R404A, а не газом, даже при дозаправке.
Действительно, заправка газом будет способствовать введению в контур самого летучего компонента, в ущерб остальным, что может заметно изменить характеристики установки.
Заметим, что наличие утечек из областей, где хладагент представляет собой гомогенную среду (переохлажденная жидкость или перегретый пар), не меняет состава смеси. Если утечка происходит из области, где хладагент находится в состоянии насыщенных паров (смесь жидкости и пара), скорость утечки каждого из компонентов почти одинакова для случая, когда мы имеем дело с азеотропной или псевдоазеотропной смесью. Для R404A эксперименты показали, что утечка такого рода относительно незаметно меняет состав остающейся смеси (к счастью!).
Отметим, что в одних и тех же условиях функционирования R502 и R404A имеют практически одинаковую удельную массу. Следовательно, расход через ТРВ будет одинаковым и заправка тоже. Наконец, при использовании R404A, рекомендуется устанавливать ТРВ с внешним уравниванием давления.
Поставщики хладагентов, как правило, с удовольствием сообщат вам все дополнительные сведения в зависимости от ваших потребностей (номограммы, диаграммы состояния, результаты сравнительных исследований, советы и рекомендации...). Так что не стесняйтесь пользоваться их консультациями.

Б) Проблемы, возникающие в существующих установках с исчезновением хладагентов CFC

Число установок, которые в настоящее время работают на хладагентах категории CFC (R12, R502...), довольно внушительно. Техническое обслуживание этих установок в скором времени обязательно потребует дозаправки. При этом, вам либо удастся раздобыть хладагент CFC (заплатив за него большие деньги), либо не удастся. И тогда нужно будет предусмотреть возможность замены CFC другим хладагентом.
Как мы только что увидели, использование хладагентов категории HFC (R134a, R404A, R407C, R410A...) во вновь создаваемых установках само по себе требует соблюдения многочисленных предосторожностей и порождает некоторые проблемы. То есть, замена CFC на HFC в существующей установке является очень сложной и дорогостоящей операцией, и предусматривать ее было бы нецелесообразно. В самом деле, нужно будет обязательно удалить из контура следы минерального масла (для чего потребуется одна или несколько очень тщательных промывок контура), установить комплектующие, предназначенные для работы на HFC (ТРВ, фильтр-осушитель, смотровое стекло...), а иногда даже поменять компрессор.

Чтобы обойти эти сложности, в настоящее время разработано множество так называемых переходных хладагентов. Каждый из них имеет свои особенности и предназначен для замены существующих CFC. Однако напоминаем, что все переходные хладагенты являются смесями на основе хладагента категории HCFC R22. То есть их продолжительность жизни такая же, как и у R22 (снижение производства, начиная с 2000-го года, и полное прекращение производства к 2015-му году*).
Следовательно, их использование должно быть ограничено существующими установками, работающими на CFC, с целью максимального продления срока их службы с минимальными затратами до тех пор, пока их общее состояние (или объем работ, необходимых для их поддержания в рабочем состоянии) будут оправдывать затраты на покупку и монтаж новой установки, работающей на хладагентах категории HFC.
► Использование смесей HCFC. Для продления жизни существующих установок, использующих CFC, мыслится полностью отказаться от CFC и заменить их смесями HCFC, обеспечивающими с максимально возможной точностью те же выходные и внутренние параметры установок, что и CFC, и, следовательно, требующими минимального объема доработок установок.
Преимущества смесей HCFC Дополнительно к минимальным потребностям в доработке существующих установок, основное преимущество смесей HCFC заключается в том, что они совместимы с маслами, традиционно используемыми с CFC Это свойство чрезвычайно упрощает процедуру замены, потому что часто можно использовать одно и то же масло. В крайнем случае, нужно будет слить старое масло и заменить его тем же количеством алкилбензольного масла или смесью минерального и алкилбензольного масел, рекомендуемыми производителем компрессора, при этом никакой промывки контура не потребуется.


Недостатки смесей HCFC. Эти смеси имеют температурный гистерезис (температуру скольжения) при изменении агрегатного состояния (известное понятие интервала возгонки, применительно к R404A, раскрыто нами выше). Однако, для HCFC, этот гистерезис вовсе не является пренебрежимо малым, поскольку, для некоторых переходных смесей, заменяющих R12, он может превышать 8 К (для смесей, заменяющих R502, он, как правило, менее 2 К)

Поэтому, заправка или дозаправка установок хладагентами HCFC должна обязательно проводится только в жидкой фазе (см. рис. 58.7).

При работе с такими смесями холодильщик не сможет определять температуру хладагента в испарителе или конденсаторе по показаниям манометра (как он мог это делать при работе с R12, R22 и R502) по причине неоднозначности соотношения "давление-температура" из-за известного температурного гистерезиса.
* В России производство хладагентов категории CFC (ХФУ) прекращено с 20 декабря 2000 г. (Постановление Правительства РФ от 19.12.2000 г. № 1000) (прим. ред.).

Следовательно, нужно иметь в распоряжении таблицы производителя (или специальную линейку с номограммами, что более удобно для монтажной площадки), дающие различные зависимости между давлением и температутой для используемой смеси.
Однако при данном давлении, из-за температурного гистерезиса, таблицы (или линейка) дают две разных температуры: точку росы вр и температуру вскипания Bg.
Точка росы указывает температуру паров в конце кипения или в начале конденсации (100% паров без всякого перегрева). И наоборот, точка вскипания представляет собой температуру жидкости в начале кипения или в конце конденсации (100% жидкости без всякого переохлаждения).
Чтобы не сбивать ремонтника с толку этой немного специфичной терминологией, сравним работу установки на R12 (гитерезис равен 0 К) с работой на смеси HCFC, которую мы будем называть "X" и гистерезис которой равен, например, 7 К (для максимального упрощения, будем считать потери давления в испарителе равными нулю). Данные по R12 и смеси HCFC "X" приведены в табл. 58.1.


При давлении на выходе из испарителя (манометр НД) 1,5 бар (т.е. 2,5 бар абс), температура кипения R12 равна -6°С. Это означает, что парожидкостная смесь в испарителе, в течение всего процесса кипения жидкости, остается при температуре -6°С.
Однако, в случае смеси HCFC "X" при том же давлении на выходе из испарителя, на входе в него (в начале испарителя) жидкость имеет температуру около -11°С (©вскипания)) постепенно повышаясь, по мере выкипания и продвижения в испарителе, чтобы в конце него достичь температуры -4°С (6росы), когда выкипит последняя капля жидкости.
После этого, в обоих случаях, температура паров на выходе из испарителя повышается в результате одного и того же перегрева (здесь 6 К), достигаемого в месте крепления термобаллона ТРВ.
Рассмотрим теперь, что происходит в конденсаторе (см. табл. 58.2 и рис. 58.9). При давлении на входе в конденсатор 10 бар (т.е. 11 бар абс), показываемом манометром ВД, температура конденсации R12 равна 45°С. Это означает, что парожид-костная смесь R12 остается при тем пературе 45°С в течение всего процесса конденсации. Однако, в случае
смеси HCFC "X" при том же давлении, температура парожидкостнои смеси в начале конденсатора составляет 50°С (Эросы), а далее, по мере продвижения по конденсатору и продолжения конденсации, постепенно падает, достигая 43°С (Эвскип) при конденсации последней молекулы пара. После этого, в обоих случаях, сконденсировавшаяся жидкость переохлаждается на одну и ту же величину (здесь 5 К) до тех пор, пока не дойдет до выхода из конденсатора.
Как пользоваться специальной линейкой с нанесенными на нее номограммами "давление-температура", проградуированной в единицах избыточного давления.

Запомните, что в случае хладагента с большим гистерезисам, перегрев паров нужно оценивать по отношению к точке росы (пар), а переохлаждение жидкости — по отношению к точке вскипания (жидкость).
При работе с хладагентом "X", неопытный ремонтник может посчитать, что перегрев повышен, так как составляет 2 — (-11) = 13 К вместо 6 К, или переохлаждение повышено, так как составляет 50 — 38 = 12 К вместо 5 К и на основе необычных данных строить предположения о неисправностях.
Однако, он может также посчитать, что перегрев завышен, в то время как компрессор "глотает" жидкость, или что переохлаждение нормальное, тогда как оно равно нулю. Так что будьте особенно внимательны при работе с этими жидкостями и рассчитывайте на приобретение опыта их эксплуатации!

ПРИМЕЧАНИЕ. На практике, на выходе из ТРВ уже имеется парожидкостная смесь (порядка 80% жидкости + 20% пара для большинства установок). Это означает, что реально температура вскипания достигается внутри ТРВ. Следовательно, температура на входе в испаритель выше, чем температура вскипания, что приводит к снижению действительного гистерезиса (см. рис. 58.11).

Более того, потери давления в испарителе снижают давление хладагента на выходе из испарителя, а следовательно, уменьшается и его температура (действительная точка
росы ниже, чем теоретическая), что также приводит к уменьшению действительного гистерезиса. Такое двойное уменьшение приводит к тому, что хладагенты с небольшим гистерезисом можно считать квазиазеотропными (например, переходные смеси для замены R502). Однако, переходные смеси для замены R12 обладают гораздо более значительным гистерезисом (до 8 К), пренебрегать которым невозможно.

В) Процедура переоборудования установок под смеси HCFC

Прежде, чем предусматривать переоборудование установки, необходимо предварительно очень серьезно изучить финансовые и технические возможности такого переоборудования. Например, в каком состоянии находится установка? Сколько времени она эксплуатируется? Нормально ли она работает? Какие хладагенты могут быть использованы с установленным компрессором? Какой переходный хладагент HCFC выбрать? Какова величина заправки CFC в установку? Какой предстоит объем работ? Какие дополнительные затраты потребуются для переоборудования установки непосредственно под R22 или под хладагенты HFC (R134a, R404A, R407C...)?
Когда решение о переоборудовании установки принято и выбран переходный хладагент HCFC, необходимо будет следовать процедуре, предписанной изготовителем компрессора (из-за проблем смазки, которые сами по себе могут перевесить все остальные проблемы) и производителем нового хладагента (который в совершенстве знает свою продукцию).
Для сведения, мы приводим наиболее общую последовательность действий при переоборудовании установки (она может претерпевать изменения в зависимости от типа первоначально заправленного хладагента CFC и выбранного для замены хладагента HCFC).
1) Нужно составить перечень значений рабочих параметров установки при работе на существующем хладагенте CFC (как минимум: давление, температуры, перегрев, переохлаждение температурные напоры испарителя и конденсатора, потребляемый ток). В случае обнаружения отклонений, их причину необходимо обязательно устранить до начала переоборудования, поскольку чудес, как правило, не бывает, и при переходе на новый хладагент они не исчезнут.

Очень важно добиться, чтобы установка была абсолютно герметичной (контур, который каждую неделю нужно дозаправлять, должен быть отремонтирован). Индикатор влажности внутри смотрового стекла должен показывать, что контур сухой, а контроль кислотности масла компрессора должен свидетельствовать об отсутствии кислот (настоятельно рекомендуется провести полный анализ компрессорного масла).
2) После закрытия вентиля выхода жидкости из ресивера и перекачки всего хладагента в жидкостной ресивер, нужно будет слить CFC для экономии времени, желательно, в жидкой фазе (см. раздел 57. "Проблемы слива и повторного использования хладагента"). После откачки из установки остатков хладагента, находящихся в контуре в газовой фазе, нужно будет взвесить весь слитый хладагент (результаты взвешивания понадобятся нам при выполнении операций, изложенных в пункте 4). Наконец, можно слить масло, соблюдая правила обращения с обычными маслами.
3) Залить свежее масло в компрессор (в соответствии с инструкциями разработчика компрессора) в том же количестве, которое было слито при выполнении операций, перечисленных в пункте 2. Также нужно будет поменять фильтр-осушитель (кроме того, рекомендуется установить фильтр на всасывающей магистрали компрессора), а затем очень тщательно отвакуумировать контур, чтобы как можно лучше удалить из него любые следы CFC (заменяющий хладагент уже является смесью, так не будем добавлять в него еще и CFC!).
4) После этого можно начинать заправку находящейся под вакуумом установки смесью HCFC, обязательно в жидкой фазе. В зависимости от хладагента, нужно будет залить в контур, желательно, через жидкостную магистраль, порядка 70...80% массы от слитого ранее (см. пункт 2) хладагента CFC, а затем запустить компрессор.

ЗАМЕТЬТЕ, ЧТО ТРВ НЕ МЕНЯЕТСЯ, НЕСМОТРЯ НА ЗАМЕНУ ХЛАДАГЕНТА.

Так, ТРВ для R12 может быть использован в установке, заправленной ГХ56. Точно также, ТРВ для R502 может работать в установке, заправленной FX10 или НР80.
Это вполне нормально, потому что термодинамические характеристики переходных хладагентов очень близки к характеристикам CFC, и таким образом, специальный ТРВ не требуется*. Во время периода выхода установки на номинальный режим, необходимо особенно внимательно наблюдать за значением перегрева с тем, чтобы поддерживать его в приемлемых пределах (в частности, обращать внимание на недопущение гидроударов!).
ПРИМЕЧАНИЕ. Будьте осторожны! Может случиться так, что ТРВ для R12 окажется в составе установки, работающей на R134a или ТРВ для R502 будет установлен в контуре, заправленном R404A. Если это произойдет, автор желает вам (также, как и установке), чтобы природа хладагента была установлена как можно скорее!
В зависимости от используемого переходного хладагента (и его температурного гистерезиса), может потребоваться настройка перегрева, а иногда и смена сопла ТРВ (поставщик хладагента даст вам все нужные сведения). Наконец, если потребуется дозаправить установку, делать это нужно всегда только в жидкой фазе.
ОЧЕНЬ ВАЖНО. Хладагент НР80 (производство Du Pont) содержит 38% R22, 60% R125 и 2% R290 (пропан). Хладагент FX10 (производство Atofina) содержит 45% R22 и 55% R143a. Хотя их химический состав существенно отличается, каждый из этих двух хладагентов является переходной смесью для замены R502. Нетрудно догадаться, что ни в коем случае нельзя смешивать между собой НР80 и FX10!
* Не все специалисты согласны с этим мнением. Например, Danfoss производит специальные ТРВ для смесей HCFC, предназначенные для каждого конкретного вида хладагента, (прим. ред.).

ВНИМАНИЕ! РАЗЛИЧНЫЕ ПЕРЕХОДНЫЕ ХЛАДАГЕНТЫ ЯВЛЯЮТСЯ СМЕСЯМИ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ. КАЖДЫЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬ ИСПОЛЬЗУЕТ РАЗНЫЕ ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА В РАЗЛИЧНЫХ ПРОПОРЦИЯХ. ПОЭТОМУ НИКОГДА НЕЛЬЗЯ СМЕШИВАТЬ ЭТИ ХЛАДАГЕНТЫ МЕЖДУ СОБОЙ.

5) В конце процедуры переоборудовния следует проверить настройку задающей аппаратуры (термостатов, реле и предохранительных устройств, осуществить поиск возможных утечек и обязательно промаркировать установку (указав тип хладагента и марку масла).
В зависимости от норм и правил, действующих в различных странах, нужно будет заполнить соответствующую документацию, в которой указать все выполненные операции и привести дополнительные сведения об установке согласно этим правилам.
Перечень значений основных рабочих параметров после переоборудования позволит вам выполнить объективное сравнение полученных результатов. Как правило, рекомендуется также осуществить профилактический контроль характеристик масла с целью предупреждения последующих отклонений.