W „dawnych” czasach powstawania klimatyzatorów jako oryginalnej klasy urządzeń zwyczajem było stosowanie toksycznego i szkodliwego amoniaku jako czynnika chłodniczego. Ta gazowa substancja stanowiła wielkie zagrożenie dla organizmu człowieka. Amoniak został zastąpiony przez tzw. freony. Po raz pierwszy substancję chemiczną, nazwaną później freonem, zsyntetyzował w 1928 roku chemik z General Motors Corporation.

Z technicznego punktu widzenia nazywanie czynników chłodniczych freonami nie jest całkowicie poprawne. Termin zakorzenił się dzięki amerykańskiej firmie DuPont, która zarejestrowała znak towarowy „FREON”. Przez wiele lat nazwa ta była używana jako ogólny termin techniczny dla czynników chłodniczych. Oznaczenie czynników chłodniczych zostało wprowadzone na początku lat trzydziestych XX wieku przez firmę Kinetic Chemical Company. Jako jedna z pierwszych założyła przemysłową produkcję czynników chłodniczych. Czynniki chłodnicze są oznaczone literą R (od angielskiego Refrigerant - chłodnica). Zasady te stosowane są do dziś.

Jedną z najbardziej „starych” marek czynnika chłodniczego stosowanego w klimatyzatorach jest R22. Zacznijmy omówienie od niej. Nie będziemy zagłębiać się w szczegóły techniczne, jednak przeanalizujemy kluczowe cechy wszystkich popularnych rodzajów czynników chłodniczych do układów klimatyzacyjnych.

R22

Czynnik chłodniczy R22 jest niepalnym gazem obojętnym z grupy chlorofluorowęglowodorów. Substancja jest bezbarwna i ma lekki zapach chloroformu. R22 od wielu lat cieszy się dużą popularnością w instalacjach klimatyzacyjnych. Jest niedrogi, charakteryzuje się wysokimi właściwościami chłodzącymi i jednorodnym składem (izotropnością). Po zużyciu substancji jej składniki znikają stopniowo i równomiernie - po wykryciu faktu nieszczelności w obiegu czynnika chłodniczego nie ma problemów z tankowaniem klimatyzatora freonem. Kolejną pozytywną cechą czynnika chłodniczego R22 jest jego niskie ciśnienie robocze, dzięki czemu freon prawie nie ma wpływu na elementy obwodu chłodniczego. Oleje mineralne stosowane są w sprężarkach klimatyzacji pracujących na czynniku chłodniczym R22.

Różne rodzaje czynnika chłodniczego są dostarczane w butlach o różnych kolorach. R22 jest dostarczany w zielonych cylindrach.

Według skali „szkodliwości” czynnik chłodniczy R22 należy do substancji 4. klasy zagrożenia. Nadmierne stężenie tego gazu zapowiada zawroty głowy, senność, nadmierne pobudzenie, wyczerpanie organizmu, a nawet utratę przytomności. A w ekstremalnie wysokich temperaturach powyżej 250 ° C freon R22 rozkłada się na toksyczne produkty. Główny cios spada na warstwę ozonową planety - czynnik chłodniczy ma na nią szkodliwy wpływ.

Pierwszym krokiem do rezygnacji z czynnika chłodniczego R22 na rzecz łagodniejszych rodzajów freonu było podpisanie Protokołu montrealskiego w sprawie substancji zubożających warstwę ozonową (w 1987 r.). Od około 2010 roku stosowanie tego czynnika chłodniczego w klimatyzatorach zostało zakazane w Stanach Zjednoczonych i krajach Unii Europejskiej. Nowe modele urządzeń do klimatyzacji opartych na freonie R22 nie są produkowane, jednak stare nadal można znaleźć w sprzedaży. W celu ich „tankowania” trwa produkcja niewielkich ilości czynnika chłodniczego R22.

Zalety czynnika chłodniczego R22 :

  • przystępny koszt;
  • niskie ciśnienie robocze;
  • właściwości izotropowe (jednorodność składu);
  • dobra wydajność chłodzenia.

Wady czynnika chłodniczego R22 :

  • zagrożenie dla zdrowia w wysokich stężeniach;
  • szkodliwy wpływ na warstwę ozonową;
  • rozkłada się na toksyczne gazy w wysokich temperaturach.
Klimatyzatory z czynnikiem chłodniczym R22

R407C

Aby zastąpić niebezpieczny dla środowiska R22 , wynaleziono czynnik chłodniczy R407C, który ma minimalny szkodliwy wpływ na warstwę ozonową. Jest to zeotropowa mieszanina freonów R125, R32 i R134a w proporcjach odpowiednio 25%, 23% i 52%. Pod względem wydajności chłodniczej i prężności pary nasyconej skład R407C jest bardzo zbliżony do właściwości R22. Dzięki temu może być stosowany w urządzeniach przystosowanych do czynnika R22 bez znaczących zmian w układach chłodzenia. Bez wątpienia wystarczy wymienić olej mineralny na poliestrowy, aby nasmarować wewnętrzne elementy sprężarki.

Czynnik chłodniczy R407C jest mieszaniną zeotropową. Ze względu na niejednorodność kompozycji prawie wyszedł z powszechnego użytku.

Określenie „mieszanina zeotropowa” we właściwościach czynnika chłodniczego R407C ukrywa niejednorodność składu. W przypadku nieszczelności w obwodzie odparowanie substancji zachodzi nierównomiernie, ponieważ jej składniki mają różne temperatury wrzenia i różne szybkości ulatniania się. Nawet przy minimalnym naruszeniu integralności obwodu chłodzenia freon R407C zmienia swoje właściwości - sytuację można naprawić tylko poprzez całkowite napełnienie klimatyzatora. Taki zabieg nie jest tani.

Czynnik chłodniczy R407C znalazł użytek głównie w półprzemysłowych i przemysłowych systemach klimatyzacyjnych.

Zalety czynnika chłodniczego R407C :

  • wysoka efektywność energetyczna;
  • obniżony poziom toksyczności;
  • bezpieczeństwo środowiska;
  • możliwość zastosowania jako zamiennika czynnika chłodniczego R22 bez istotnych modyfikacji układów chłodzenia.

Wady czynnika chłodniczego R407C :

  • właściwości zeotropowe (skład heterogeniczny);
  • konieczność całkowitej wymiany czynnika chłodniczego w obiegu w przypadku nieszczelności, a co za tym idzie wysoki koszt takiej konserwacji.

R410A

W przeciwieństwie do R407C, czynniki chłodnicze oznaczone jako R410A są azeotropowe – chociaż składają się z mieszaniny dwóch gazów, to jednak ich składniki mają takie same właściwości pod względem temperatury wrzenia i ulatniania się substancji podczas parowania. Freony R410A to mieszanina gazów difluorometanu R32 i pentafluoroetanu R125 w stosunku 50/50. W przypadku nieszczelności w obiegu chłodniczym skład czynnika chłodniczego nie ulega zmianie, dzięki czemu układ można uzupełnić zamiast tankować ponownie.

Zdecydowana większość nowoczesnych klimatyzatorów działa na czynniku chłodniczym R410A, jednak już zaczęły aktywnie przechodzić na freon R32.

Czynnik chłodniczy R410A nie zawiera chloru, nie ma toksycznego wpływu na zdrowie ludzi i ma minimalny potencjał niszczenia warstwy ozonowej. Zastosowanie tego freonu pozwala na osiągnięcie większej wydajności chłodniczej przy minimalnym zużyciu prądu. Wiele systemów typu split działających na czynniku chłodniczym R410A obsługuje ogrzewanie przy temperaturach powietrza na zewnątrz do około -15°C.

Odwrotną stroną freonu R410A jest konieczność wytrzymania wysokiego ciśnienia w układzie obiegu czynnika chłodniczego. Ten punkt stawia poważne wymagania dotyczące wytrzymałości i niezawodności obwodu chłodzącego, a także komplikuje procedurę pompowania czynnika chłodniczego do klimatyzatora, co wpływa na ostateczny koszt usługi serwisowania urządzeń klimatycznych.

Zalety czynnika chłodniczego R410A :

  • doskonała wydajność chłodzenia przy minimalnym zużyciu energii;
  • obniżony poziom toksyczności;
  • możliwość uzupełnienia paliwa w obwodzie chłodzącym w przypadku rozhermetyzowania.

Wady czynnika chłodniczego R410A :

  • wysokie ciśnienie robocze stawia poważne wymagania dotyczące wytrzymałości i niezawodności obwodu chłodzenia;
  • złożoność tankowania i wysokie koszty utrzymania.

Obecnie freon R410A jest najpopularniejszym rodzajem czynnika chłodniczego stosowanego w układach klimatyzacji. Ale nie było mu przeznaczone pozostać na długo. Do 2030 roku ten czynnik chłodniczy powinien zostać wycofany przynajmniej w krajach europejskich – unijne przepisy nakazują znaczne ograniczenie stosowania fluorowanych gazów cieplarnianych, w związku z czym konieczne stało się przejście na bezpieczniejsze czynniki chłodnicze. W szczególności R32.

Klimatyzatory z czynnikiem chłodniczym R410A

R32

Wcześniej czynnik chłodniczy R32 był już stosowany w technice klimatyzacyjnej jako składnik freonów R407C i R410A. Postanowiono jednak wprowadzić go do osobnego rodzaju czynnika chłodniczego. Na przejście na R32 złożyło się wiele czynników: difluorometan R32 prawie nie ma wpływu na kulę ozonową planety, freon tej marki jest mało toksyczny, trudnopalny i energooszczędny. Ponadto wskaźnik gęstości R32 jest o dobrą jedną trzecią niższy niż wskaźnik R410A - przy równej wydajności chłodzenia umożliwia to użycie mniejszej ilości czynnika chłodniczego w systemach klimatyzacyjnych.

Freon R32 jest najbardziej przyjazny dla środowiska i kuli ozonowej planety.

Urządzenia klimatyczne, w których obiegu krąży czynnik chłodniczy R32, pracują wydajniej i zużywają mniej energii. Klimatyzatory o najwyższych klasach efektywności energetycznej koniecznie pracują na freonie R32. Ponadto difluorometan jest substancją jednoskładnikową, dlatego jest bardzo wygodny w użyciu ze względu na możliwość doładowania obwodu bez konieczności całkowitego usuwania czynnika chłodniczego z układu.

Główną wadą modeli z tego typu czynnikiem chłodniczym można nazwać wysoką cenę. Co więcej, wiąże się to nie tyle z kosztem samego czynnika R32, ile ze specyficznymi wymaganiami dotyczącymi projektu układu chłodniczego. Niemniej jednak freon R32 jest słusznie uważany za najbezpieczniejszy spośród wszystkich istniejących obecnie czynników chłodniczych. To najlepszy wybór do klimatyzatorów nowej generacji, w tym dominujących modeli ze sterowaniem inwerterowym.

Zalety czynnika chłodniczego R32 :

  • doskonała wydajność chłodzenia;
  • niska toksyczność i właściwości zmniejszające palność;
  • najwyższy poziom bezpieczeństwa środowiskowego;
  • możliwość uzupełnienia paliwa w obwodzie chłodzenia w przypadku rozhermetyzowania;
  • niska gęstość R32 pozwala na użycie mniejszej ilości czynnika chłodniczego w obiegu chłodniczym;
  • wysokie wskaźniki wydajności i oszczędności energii.

Wady czynnika chłodniczego R32 :

  • poważne wymagania dotyczące wytrzymałości i niezawodności obwodu chłodzenia;
  • wysoki koszt czynnika chłodniczego i wysoki koszt utrzymania urządzeń klimatyzacyjnych.
Klimatyzatory z czynnikiem chłodniczym R32

Jak wykryć wyciek czynnika chłodniczego?

Czynnik chłodniczy jest głównym czynnikiem roboczym w systemach klimatyzacji. Wraz ze spadkiem stężenia freonu w obiegu chłodniczym, pierwszą rzeczą do zrobienia jest zmniejszenie wydajności urządzeń klimatycznych. Zamiast zimnego powietrza klimatyzator zaczyna wydmuchiwać ledwie chłodne lub ciepłe powietrze. Jeśli wyciek nie zostanie naprawiony na czas, obiecuje poważne uszkodzenia w przyszłości, aż do awarii sprężarki z powodu przegrzania. Do układu rozhermetyzowanego może również przedostać się wilgoć – jej interakcja z czynnikiem chłodniczym prowadzi do powstania kwasu, który powoduje uszkodzenie uzwojeń elementu tłocznego.

Diagnoza i ładowanie klimatyzatora czynnikiem chłodniczym muszą być dokonywane przez wyspecjalizowanych specjalistów.

Aby ręcznie sprawdzić system pod kątem wycieków czynnika chłodniczego, zwykle stosuje się następujące metody:

1. Kontrola wzrokowa pod kątem charakterystycznych plam oleju na zaworach lub przewodach.
2. Stosowanie roztworu mydlanego w miejscach rzekomych nieszczelności (pod warunkiem swobodnego dostępu do nich).
3. Sprawdzenie kodu błędu na wyświetlaczu jednostki wewnętrznej klimatyzatora (jeśli występuje).

Jeśli nie można samodzielnie zidentyfikować problemu, należy skorzystać z pomocy zaangażowanych specjalistów w zakresie konserwacji i naprawy klimatyzatorów. Sprawdzą szczelność układu pod wysokim ciśnieniem, w razie potrzeby dodają do obwodu barwniki ultrafioletowe, wyjmą drobne elementy z klimatyzatora do oględzin szczelności pod wodą (niektóre elementy w układzie klimatyzacji można wyjąć bez naruszania szczelności obwodu, jednak nie zaleca się robienia tego samodzielnie). Inną opcją poszukiwania nieszczelności jest użycie specjalistycznego narzędzia jakim jest elektroniczny lub ultradźwiękowy wykrywacz nieszczelności.

Kontrola wzrokowa pod kątem nieszczelności jest przeprowadzana na złączach rur i w pobliżu zaworów. Roztwór mydlany pomoże zidentyfikować spadek ciśnienia w obwodzie.

Jak często trzeba ładować klimatyzator freonem

Aby uniknąć wycieków czynnika chłodniczego i awarii jednostek roboczych klimatyzatora, konieczne jest wzywanie specjalistów co dwa - trzy lata w celu profilaktycznej kontroli sprzętu i tankowania freonu w sprzęcie klimatycznym. Również regularne monitorowanie działania urządzenia pomoże zapobiec wystąpieniu problemów. Należy to robić za każdym razem, gdy urządzenie jest włączone, monitorując zgodność trybu z rzeczywistą temperaturą. Od czasu do czasu nie będzie zbyteczne przeprowadzanie oględzin w celu sprawdzenia połączeń rur z blokami.


Życzymy długiej i bezusterkowej pracy dla Twojego klimatyzatora!