Фреон 507 и 404 в чем разница
Вопрос эффективности: R404A или R507?
Применение хладагентов на основе гидрофторуглеродов (ГФУ) в качестве долгосрочной замены хлорфторуглеродов (ХФУ) и гидрохлорфторуглеродов (ГХФУ) как в системах охлаждения, так и в устройствах кондиционирования воздуха стало общепризнанным подходом в рамках Европейского сообщества.
Принцип постепенного отказа от ХФУ – к примеру, от R502, – в новых системах охлаждения вступил в силу 10 лет назад. К настоящему времени производство и применение фторхлорпроизводных углеводородов в Евросоюзе почти полностью запрещено; исключение составляют отдельные фармацевтические производства и специализированные лаборатории, имеющие особое разрешение. Запрет на использование ГХФУ (в первую очередь, R22) в новом оборудовании действует с 2004 года, а в 2010 году будет запрещено обслуживать любые системы, в которых применяется этот хладагент.
Тем временем такие охлаждающие вещества на основе гидрофторуглеродов, как R404A и R507, все чаще приходят на смену устаревшим хладагентам и внедряются почти всеми фирмами-изготовителями комплектного оборудования. Однако возрастание значимости эффективности использования энергии ведет к тому, что выбору хладагента уделяется все больше внимания: ведь благодаря даже небольшому изменению рабочих характеристик можно добиться значительного энергосбережения.
Зачем применять ГФУ?
Соединения на основе гидрофторуглеродов не разрушают озоновый слой (потенциал разрушения озона равен нулю) и исключительно эффективны в качестве хладагентов, поэтому их применение в перспективе ведет к существенной экономии энергии. Более того, при надлежащем хранении они не оказывают заметного влияния на процесс глобального потепления, что делает их использование более оправданным с точки зрения защиты окружающей среды. К тому же они являются негорючими, химически стойкими, нетоксичными, удобными в обращении и совместимыми со многими материалами.
Наконец, гидрофторуглероды отличаются хорошими термодинамическими свойствами. Это означает, что они полностью удовлетворяют техническим условиям и требованиям к холодопроизводительности для разрабатываемых систем, а также для модернизируемых систем, в которых ранее использовался хладагент R502. Эти системы могут быть различными – от небольших автономных холодильных установок до оборудования для супермаркетов и промышленного технологического оборудования. ГФУ – лучший хладагент для новых систем, заменяющих те, в которых использовался R22.
Характеристики R404A и R507
R404A является смесью R143a, R125 и R134a (соотношение массовых долей компонентов – соответственно 52, 44 и 4), а R507 представляет собой азеотропную смесь R143a (50%) и R125 (50%).
R404A является околоазеотропной охлаждающей смесью (температурный глайд, т. е. разность температур фазового перехода при постоянном давлении, составляет приблизительно 0,6K). Для сравнения, R507 – азеотропная смесь (жидкая и газовая фазы в условиях термодинамического равновесия имеют один и тот же состав, глайд отсутствует), которая ведет себя как однокомпонентная жидкость. Оба хладагента подходят для интервала температур испарения от –45 до +10°C.
 | Рис. 1. Зависимость коэффициента теплопередачи (БТЕ/ч·°F·фут²) от массового расхода (фунтов/ч) |
Другим преимуществом смеси R507 является то, что в ее состав не входит R134a. В действительности, термодинамические и физические характеристики R134a не только отрицательно влияют на теплопередачу, но и ведут к снижению объемной холодопроизводительности R404A (возможно снижение на 15%), особенно при низких температурах испарения (ниже –30°C).
Испытания показали, что хладагент R507 удовлетворяет основному требованию к замене R502 в модернизируемых системах: холодопроизводительность нового хладагента такая же, как и у заменяемого, или даже выше. На самом деле холодопроизводительность R507 в большинстве случаев немного превышает холодопроизводительность R502, тогда как холодопроизводительность R404A оказывается такой же, как у R502, или чуть ниже.
КПД системы на R507 может быть выше или ниже КПД системы на R502 в зависимости от вида системы, тогда как КПД системы на R404A всегда ниже, чем при использовании R507 или R502. Это было выяснено в ходе испытаний различных хладагентов для промышленной холодильной установки, в которой ранее использовался хладагент R22. Смесь R507 еще более эффективна по сравнению с R502, когда перед поступлением в регулирующий вентиль жидкий хладагент переохлаждается.
Техническое обслуживание при использовании R404A и R507
R507 – азеотропная смесь, ведущая себя как однокомпонентная жидкость, и потому при ее применении, в отличие от R404A, не возникает проблем, связанных с разделением компонентов. Вследствие этого при заправке хладагент R507 может быть как в жидкой, так и в газообразной форме, что позволяет без труда восстанавливать его нехватку после утечки и последующих ремонтных работ.
При этом в системе может использоваться и R507, и R404A, поскольку состав смеси будет по-прежнему соответствовать спецификациям даже после утечки 50% общего количества хладагента. На практике при заправке R507 эффективность системы с течением времени повышается.
В большинстве случаев мы не советуем смешивать хладагенты, но совместное применение R507 и R404A вполне допустимо и не приводит к каким-либо затруднениям, так как составляющие этих двух хладагентов почти идентичны и хорошо совместимы (в смеси R404A присутствует R134a в количестве 4 вес.%). Получившаяся смесь по своим характеристикам мало отличается от исходного хладагента. Как показано на рис. 2, при замене R404A на R507 давление всасывания и давление нагнетания немного увеличиваются, возрастает и холодопроизводительность (на 1–3% в зависимости от вида используемой системы).
Поэтому применение R507 особенно целесообразно при техническом обслуживании. Кроме того, замена R404A на R507 может быть решением в тех случаях, когда теплообменники эксплуатируются на пределе своих возможностей. Подобная замена позволяет повысить КПД теплообменника и улучшить рабочие характеристики компрессора.
И для R404A, и для R507 требуются синтетические смазочные материалы, например полиэфирные масла. Смазочные материалы для хладагентов ХФУ и ГХФУ, такие как минеральное масло и алкилбензол, не обладают заметной растворимостью в соединениях гидрофторуглерода. Это может повлиять на циркуляцию масла в системе и затруднить его возврат в компрессор.
Используйте только фильтры-влагоотделители, рекомендованные для применения с R404A или R507. Поскольку синтетические смазочные масла, предназначенные для этих хладагентов, сильнее поглощают влагу, целесообразно воспользоваться фильтром несколько большего размера, чтобы повысить влагоотделение. В любом случае при техническом обслуживании систем с хладагентами R404A и R507 настоятельно рекомендуется соблюдать правила обращения со сжиженными газами.
Соблюдение нормативных требований
Какой бы хладагент ни использовался в системе, совершенно необходимо предотвратить загрязняющие выбросы в атмосферу, для чего следует внедрять эффективные методы работы и регулярно проверять, не произошла ли утечка. Поэтому работы должны проводиться квалифицированными специалистами с использованием соответствующего оборудования, что позволит обеспечить герметичность стыков. Кроме того, при разработке и наладке систем следует учитывать критерии оптимальной эффективности и простоты обслуживания (куда входит, в частности, регулярная очистка испарителя и конденсатора).
Более того, крайне необходимо, чтобы весь отработанный хладагент надлежащим образом утилизировался. После вывода из системы его следует отправить на завод по переработке отходов или на газораспределительную станцию для утилизации или уничтожения. Вопросы герметичности и безопасности оборудования для этих процессов имеют глобальное значение и займут ключевое место в готовящемся законе ЕС о фторсодержащих соединениях. Данный закон будет обязателен для всех предприятий отрасли.
Заключение
В долгосрочном плане обе смеси – R404A и R507 – оказались эффективной заменой хлоросодержащим углеводородам (ХФУ и ГХФУ) как для нового оборудования, так и для модернизируемых систем, где до этого использовался хладагент R502.
R404A – наиболее часто применяемый и широко распространенный хладагент на основе ГФУ. В случаях, когда существенную роль играет снижение энергозатрат или простота применения, R507 имеет некоторые преимущества по сравнению с R404A. При использовании этих небольших, но отчетливо выраженных дополнительных преимуществ владельцы холодильного оборудования могут в течение длительного времени получить заметную выгоду.
Данная статья взята из журнала «Холодильный бизнес», №9 за 2005 год.
Тема: Сравнение фреонов R404a и R507
Опции темы
Поиск по теме
Отображение
Вопрос не совсем ясен, приемущество в чем?
Ну я проверил COP тот же, обьемный дебит примерно тот же, киловаты испарителя и конденсатора те же. А заказчик утверждает, что их конкуренты убедили, что R507a обладает приемуществами
Походу тут нужно просто правильно научится лейку в ухо вставлять))).
При утечке не надо перезаправлять систему, достаточно просто дозаправить, заправка может производиться как в жидкой фазе так и газом. Удобнее и мороки меньше, а параметры практически одинаковые.
404а вроде более склонен к засорению. Мысль такая на форуме прискакивала.
404 ненавистники скоро придут и затащат на олимп 507
Если еще кто откроет тему по сравнительному анализу 404 к 507 то я его съем.
ЧИТАЙТЕ ФОРУМ.
134-я фракция введена в смесь 404 для уменьшения давления конца сжатия
ВСЕ.
Мне 507й больше по душе да и дозаправлять его можно а 404й при утечке тока перезаправлять целиком и на 507м засоров пока не встречал а на 404м сплошь и рядом.
Блин, я уже спрятался под стол от тумаков.
.r404a vs r507. Что эффективнее?
Принцип постепенного отказа от ХФУ — к примеру, от R502,— в новых системах охлаждения вступил в силу 10 лет назад. К настоящему времени производство и применение фторхлорпроизводных углеводородов в Евросоюзе почти полностью запрещено; исключение составляют отдельные фармацевтические производства и специализированные лаборатории, имеющие особое разрешение. Запрет на использование ГХФУ (в первую очередь, R22) в новом оборудовании действует с 2004 года, а в 2010 году будет запрещено обслуживать любые системы, в которых применяется этот хладагент.
Тем временем, такие охлаждающие вещества на основе гидрофторуглеродов, как R404A и R507, все чаще приходят на смену устаревшим хладагентам и внедряются почти всеми фирмами-изготовителями комплектного оборудования. Однако возрастание значимости эффективности использования энергии ведет к тому, что выбору хладагента уделяется все больше внимания: ведь благодаря даже небольшому изменению рабочих характеристик можно добиться значительного энергосбережения.
Зачем применять ГФУ?
Наконец, гидрофторуглероды отличаются хорошими термодинамическими свойствами. Это означает, что они полностью удовлетворяют техническим условиям и требованиям к холодопроизводительно-сти для разрабатываемых систем, а также для модернизируемых систем, в которых ранее использовался хладагент R502. Эти системы могут быть различными — от небольших автономных холодильных установок до оборудования для супермаркетов и промышленного технологического оборудования. ГФУ — лучший хладагент для новых систем, заменяющих те, в которых использовался R22.
Характеристики R404A и R507
R404A является околоазеотропной охлаждающей смесью (температурный глайд, т. е. разность температур фазового перехода при постоянном давлении, составляет приблизительно 0,6K). Для сравнения, R507 — азеотропная смесь (жидкая и газовая фазы в условиях термодинамического равновесия имеют один и тот же состав, глайд отсутствует), которая ведет себя как однокомпонентная жидкость. Оба хладагента подходят для интервала температур испарения от −45 до +10°C.
Коэффициент теплопередачи азеотропной смеси, как правило, выше, чем неазеотропной. Поэтому теплообменник, в котором используется азеотропная смесь, при прочих равных условиях характеризуется меньшей площадью теплообмена или более высокой температурой испарения и более низкой температурой конденсации, что, в принципе, ведет к значительной экономии энергии. Это подтверждается экспериментальными данными, в частности, приведенными на рис. 1 для смеси R507 в сравнении с R404A и R502 (трубчатый конденсатор; содержание масла внутри трубок — 1%).
Другим преимуществом смеси R507 является то, что в ее состав не входит R134a. В действительности, термодинамические и физические характеристики R134a не только отрицательно влияют на теплопередачу, но и ведут к снижению объемной холодопроизводительности R404A (возможно снижение на 15%), особенно при низких температурах испарения (ниже −30°C).
Испытания показали, что хладагент R507 удовлетворяет основному требованию к замене R502 в модернизируемых системах: холодопроизводительность нового хладагента такая же, как и у заменяемого, или даже выше. На самом деле холодопроизводительность R507 в большинстве случаев немного превышает холодопроизводительность R502, тогда как холодопроизводительность R404A оказывается такой же, как у R502, или чуть ниже.
КПД системы на R507 может быть выше или ниже КПД системы на R502 в зависимости от вида системы, тогда как КПД системы на R404A всегда ниже, чем при использовании R507 или R502. Это было выяснено в ходе испытаний различных хладагентов для промышленной холодильной установки, в которой ранее использовался хладагент R22. Смесь R507 еще более эффективна по сравнению с R502, когда перед поступлением в регулирующий вентиль жидкий хладагент переохлаждается.
Техническое обслуживание при использовании R404Aи R507
При этом в системе может использоваться и R507, и R404A, поскольку состав смеси будет по-прежнему соответствовать спецификациям даже после утечки 50% общего количества хладагента. На практике при заправке R507 эффективность системы с течением времени повышается.
В большинстве случаев мы не советуем смешивать хладагенты, но совместное применение R507 и R404A вполне допустимо и не приводит к каким-либо затруднениям, так как составляющие этих двух хладагентов почти идентичны и хорошо совместимы (в смеси R404A присутствует R134a в количестве 4 вес.%). Получившаяся смесь по своим характеристикам мало отличается от исходного хладагента. При замене R404A на R507 давление всасывания и давление нагнетания немного увеличиваются, Как показано на рис. 2, возрастает и холодопроизводительность (на 1-3% в зависимости от вида используемой системы).
Поэтому применение R507 особенно целесообразно при техническом обслуживании. Кроме того, замена R404A на R507 может быть решением в тех случаях, когда теплообменники эксплуатируются на пределе своих возможностей. Подобная замена позволяет повысить КПД теплообменника и улучшить рабочие характеристики компрессора.
И для R404A, и для R507 требуются синтетические смазочные материалы, например полиэфирные масла. Смазочные материалы для хладагентов ХФУ и ГХФУ, такие как минеральное масло и алкилбен-зол, не обладают заметной растворимостью в соединениях гидрофторуглерода. Это может повлиять на циркуляцию масла в системе и затруднить его возврат в компрессор.
Используйте только фильтры-влагоотделители, рекомендованные для применения с R404A или R507. Поскольку синтетические смазочные масла, предназначенные для этих хладагентов, сильнее поглощают влагу, целесообразно воспользоваться фильтром несколько большего размера, чтобы повысить влагоотделение. В любом случае при техническом обслуживании систем с хладагентами R404A и R507 настоятельно рекомендуется соблюдать правила обращения со сжиженными газами.
Соблюдение нормативных требований
Более того, крайне необходимо, чтобы весь отработанный хладагент надлежащим образом утилизировался. После вывода из системы его следует отправить на завод по переработке отходов или на газораспределительную станцию для утилизации или уничтожения. Вопросы герметичности и безопасности оборудования для этих процессов имеют глобальное значение и займут ключевое место в готовящемся законе ЕС о фторсодержащих соединениях. Данный закон будет обязателен для всех предприятий отрасли.
Какой хладагент эффективнее, R404А или R507?
Одно из приоритетных положений Европейского сообщества в плане технического развития, заключается в максимальной безопасности новых аппаратов для человека и окружающей среды. По этой же причине старые устройства, вещества и материалы, не удовлетворяющие данному требованию, должны уступить место более совершенным. Такой же подход применяется и относительно фреонов, которые используются в охладителях молока. В качестве долгосрочной замены, вместо хладагентов на основе ГХФУ (гидрохлорфторуглеродов) и ХФУ (хлорфторуглеродов) рекомендуется использовать ГФУ (гидрофторуглероды).
Охлаждающие препараты, синтезированные на основе гидрофторуглеродов, такие как R404А или R507, меняют устаревшие хладоны. Их внедряют все именитые производители оборудования для охлаждения молока. А также – многие менее популярные, которые понимают, что только с конкурентоспособной продукцией можно бороться за «свою» рыночную долю.
С некоторых пор в данном процессе, кроме безопасности и экологичности, начал действовать третий фактор. Он определяется растущей зависимостью рентабельности предприятия от эффективности расхода энергии, в первую очередь, электрической. В результате такой вопрос, как выбор оптимального хладагента для молочного танка, становится важным. Ведь даже маленькое улучшение характеристик вещества может привести к большой экономии.
Почему именно ГФУ?
Соединения, полученные на основе ГФУ, как хладагенты – очень эффективны, и при этом не разрушают озоновый слой. В перспективе с их помощью можно заметно снизить общее потребление энергии. Это химически стойкие вещества, нетоксичные и негорючие, совместимые с большим количеством материалов и удобные в обращении.
У гидрофторуглеродов превосходные термодинамические свойства. По требованиям к хладопроизводительности и прочим техническим условиям, они хорошо подходят, как для новых систем охлаждения молока, так и для модернизируемых, которые работали на R502. Для установок, идущих на смену агрегатам с R22, соединения на основе ГФУ являются самым лучшим вариантом.
Характеристики хладагентов R404А и R507
R404А – это смесь R134А, R125 и R143А, в соотношении, соответственно, 4, 44 и 52 массовые единицы. R507 состоит из R125 и R143А, взятых в равном количестве.
R507 – азеотропная смесь. Это значит, что пар находится в равновесии с жидкостью, имеет один и тот же состав, который при кипении не изменяется; с помощью перегонки такую смесь нельзя разделить на составляющие. Температурный глайд (разность между температурами начала и конца фазового перехода) отсутствует. R507 ведет себя, как жидкость, состоящая из одного компонента.
У азеотропной смеси коэффициент теплопередачи обычно выше, чем у неазеотропной. Поэтому у теплообменника танка охладителя с подобным веществом, при равных других условиях, будет, либо более низкая температура конденсации и более высокая температура испарения, либо меньшая площадь теплообмена. И в первом, и во втором случае, он экономит значительное количество энергии.
Во время испытаний по замене R502 на R507 или R404А оказалось, что первое соединение полностью удовлетворяет главному требованию – его хладопроизводительность обычно была немного выше, чем у «пятьсот второго». Этот же параметр для R404А фиксировался на аналогичном уровне, что и у R502, или чуть ниже.
КПД молокоохладителя, работающего на R507, бывает больше или меньше, чем КПД такого же агрегата с R502. Результат зависит от вида системы охлаждения. В то же время, КПД устройства с R404А во всех случаях ниже, чем с R502 или R507. Это обнаружилось во время испытаний, на которых искали замену для R22. Попутно оказалось, что, если жидкий фреон переохлаждается перед тем, как пройти в регулирующий кран, то R507 еще более эффективен, по сравнению с R502.
Компрессор ванны охлаждения для молока, с залитым в него R507, работает более надежно. Это объясняется тем, что, по сравнению с R404А, у него на 1 – 2 град С меньше температура нагнетания. У R502 данный параметр еще хуже – он на 11 – 12 град С выше, чем у R507. Использование R507 дает возможность получить коэффициент давления на 2% меньший, чем у R404А. В сочетании с более высоким КПД, это позволяет улучшить эксплуатационные характеристики и снизить расход энергии.
Какой хладагент эффективнее, R404А или R507? (Окончание)
Техобслуживание оборудования, которое заправлено R404А или R507
Поскольку R507 представляет собой азеотропную смесь, то, как было сказано ранее, в компрессорно-конденсаторной системе емкости для охлаждения молока он ведет себя как однокомпонентная жидкость. Это значит что, в отличие от R404А, во время эксплуатации не будет проблем, которые могут появиться из-за разделения компонентов. Поэтому для заправки фреон R507 можно брать не только в жидком, но и в газообразном виде. В результате появляется возможность легко восстановить его недостачу после утечки или ремонта. При этом, изначально охладительная система может работать, как на R507, так и на R404А. В последнем случае, после добавки R507, смесь по своему составу по-прежнему будет соответствовать требованиям спецификаций – даже если потеряет до половины хладагента.
Согласно общим рекомендациям, смешивать различные фреоны не желательно. Но использование R507 совместно с R404А допустимо. Каких-нибудь затруднений при этом не предвидится, так как компоненты обеих смесей почти одинаковые и хорошо совместимы между собой (как говорилось выше, отличие заключается лишь в том, что в R404А присутствует 4 весовых процента R134А). Характеристики смеси, полученной в результате доливки R507 в R404А, не слишком отличаются от параметров исходного вещества. Зато, если частично заменить R404А на R507, то давление нагнетания и давление всасывания немного возрастут. А с ними – и хладопроизводительность на 1 – 3% (точное значение зависит от типа системы охлаждения молочного танка).
Таким образом, при техническом обслуживании оборудования для охлаждения молока, использование R507 оказывается особенно целесообразным. Помимо этого, есть еще одна ситуация, когда замена R404А на R507 становится правильным решением. Если теплообменная установка работает на пределе возможностей, то подобная «рокировка» повышает КПД агрегата и оптимизирует рабочие параметры компрессора.
Для обоих фреонов, как R507, так и R404А, применяется синтетическая смазка. Смазочные материалы для хладонов ГХФУ и ХФУ, например, алкилбензол или минеральное масло, не слишком хорошо растворяются в соединениях ГФУ. Данный фактор способен нарушить нормальную циркуляцию масла в системе молокоохладителя, затруднить его возвращение обратно в компрессор.
При эксплуатации емкостей для хранения и охлаждения молока, работающих на R507 или R404А, надо ставить только те фильтры отделения влаги, которые рекомендуются для указанных фреонов. Так как синтетические масла, предназначенные для R404А или R507, отличаются более сильным влагопоглощением, то можно использовать фильтр немного большего размера для того, чтобы повысить степень отделения влаги. В любом случае, проводя ТО систем с фреонами R507 или R404А, надо неукоснительно соблюдать правила работы со сжиженными газами.
Соблюдение требований по охране труда и экологичности
Не зависимо от того, какой фреон применяется в системах охлаждения молочных танков, надо предотвратить его выброс в окружающую среду. На производстве должны быть внедрены эффективные методики, предусматривающие, помимо всего прочего, регулярную проверку на наличие утечки. Для выполнения таких работ необходимо привлекать только квалифицированных специалистов, с достаточным опытом и необходимым оборудованием. Только так можно быть уверенным, что герметичность стыков не нарушится в ходе эксплуатации. А если случится повреждение (нет ничего вечного!), то оно будет быстро обнаружено и устранено. Помимо этого, в процессе разработки систем и их наладки, желательно учитывать требование не только высокой эффективности, но также простоты обслуживания. В частности – регулярная очистка конденсатора и испарителя должна проводиться без особых затруднений.
Еще один фактор, на который следует обращать самое пристальное внимание, заключается в том, что отработанный хладагент необходимо в полном объеме утилизировать, согласно действующим правилам. После того, как он будет слит из системы танка для охлаждения молока, его надо отправить на газораспределительную станцию или на завод, перерабатывающий отходы.
В заключение хотелось бы отметить, что оба фреона, как R404А, так и R507, в долгосрочной перспективе стали подходящей заменой соединениям, содержащим хлор. Их применяют, и в новом оборудовании, и в модернизируемом.
Из всего перечня хладагентов, синтезированных на основе ГФУ, R404А является самым распространенным. Но результаты сравнения «пятьсот седьмого» с «четыреста четвертым» показывают – если простота использования или снижение энергозатрат играют большую роль, то R507 несколько лучше, чем R404А. Его преимущества небольшие, но четко выраженные. Применение в охладителях молока R507 вместо R404А в течение длительного срока дает серьезную выгоду.