Прежде чем рассматривать свойства хладонов, расмотримся на основных требованиях, предъявляемых к ним. Требования к хладонам подразделяются на следующие группы: экологические - озонобезопасность, низкий потенциал глобального потепления, негорючесть и нетоксичность; термодинамические - большая объемная холодопроизводительность; низкая температура кипения при атмосферном давлении; невысокое давление конденсации; хорошая теплопроводность; малые плотность и вязкость хладона, обеспечивающие сокращение гидравлических потерь на трение и местные сопротивления при его транспортировке; максимальная приближенность к заменяемым хладонам (для альтернативных озонобезопасных хладонов) по давлениям, температурам, удельной объемной холодопроизводительности и холодильному коэффициенту; эксплуатационные - термохимическая стабильность, химическая совместимость с материалами и холодильными маслами, достаточная взаимная растворимость с маслом для обеспечения его циркуляции, технологичность применения; негорючесть и невзрывоопасность; способность растворять воду, незначительная текучесть; наличие запаха, цвет и т. д.; экономические - наличие товарного производства, доступные (низкие) цены. хладоны, отвечающие перечисленным требованиям, найти практически невозможно, поэтому в каждом отдельном случае выбирают хладон с учетом конкретных условий работы холодильной машины, и предпочтение следует отдавать таким, которые удовлетворяют принципиальным и определяющим требованиям.

Влияние хладонов на окружающую среду.

До начала 80-х годов хладагенты групп ХФУ и ГХФУ заняли доминирующее положение в холодильной промышленности и рассматривались как вещества, обладающие только преимуществами по сравнению с другими хладагентами. Однако к 80-м годам, когда ученые ряда стран начали заниматься вопросами изучения влияния ХФУ и ГХФУ на окружающую среду, эти хладагенты стали предметом беспокойства в связи с возникшими глобальными проблемами: повышением парникового эффекта и возможным разрушением озонового слоя. Проблема регулирования производства и потребления озоноразрушающих ХФУ в международном масштабе была поднята Венской конвенцией по защите озонового слоя в 1985 г. Дальнейшим важным шагом в решении этой проблемы стало подписание всеми индустриальными странами Монреальского протокола в 1987 г. (на 2002 г. Монреальский протокол подписали 184 государства). Для замены R12 с начала 90-х годов основными мировыми производителями химической продукции были разработаны и выпускаются однокомпонентный озонобезопасный хладагент R134а. Эксплуатационные испытания разработанных альтернативных хладагентов R134a и др. позволили выявить нерастворимость минеральных масел в новых хладагентах. Предприятиями, выпускающими масла, был разработан ряд синтетических полиалгликольных холодильных масел ПАГ на основе масел, применяемых для смазки авиационных двигателей. Затем были разработаны полиэфирные масла ПОЕ, заменившие ПАГ в стационарных холодильных системах. Однако разработанные синтетические масла обладают существенными недостатками: несмешиваемостью с минеральными маслами, повышенной гигроскопичностью, более высокой стоимостью. Данное обстоятельство вызывает проблемы при сервисном обслуживании холодильных систем, в частности, при замене (ретрофите) традиционных хладагентов на хладагенты нового поколения. В дальнейшем были разработаны озонобезопасные сервисные смеси, относящиеся к группе гидрофторуглеродов (ГФУ) (R404A, R407C и др.). Для снижения эксплуатационных затрат были получены смесевые хладагенты группы гидрохлорфторуглеродов (ГХФУ). Однако ни один из известных или недавно синтезированных индивидуальных хладагентов и смесей не обладает к настоящему времени в полной мере комплексом свойств, которые присущи запрещенным хладагентам. Запрет на производство и применение R12 привел к увеличению мировой продажи R22: в частности, в 1994 г. она составила 207515 т. И хотя ХФУ в значительной степени вытеснены из бытовой холодильной техники, транспортных холодильных установок, торгового холодильного оборудования, промышленных кондиционеров, в странах Евросоюза к настоящему времени в действующем холодильном оборудовании все еще используется до 110 тыс. т ХФУ. В последние годы холодильная промышленность активно ищет замену хладагентам группы ГХФУ. Альтернативные зеотропные сервисные смеси группы ГХФУ, смесевые хладагенты группы ГФУ имеют ряд особенностей, которые необходимо учитывать при проектировании и эксплуатации холодильного оборудования. Это наличие температурного "глайда" (разность температур фазового перехода при постоянном давлении); изменение состава смеси в случае утечки одного из компонентов. В частности, при медленной утечке хладагента более летучие компоненты вскипают и вытекают в первую очередь, а менее летучие остаются, что может изменить свойства хладагента первоначального состава. Еще одна проблема - несмешиваемость ряда хладагентов с минеральными маслами, которая приводит к необходимости замены их на синтетические дорогостоящие гигроскопичные масла.