Introduzione

Il gas refrigerante freon è una sostanza che a temperatura ambiente normale si presenta in forma gassosa, ma quando viene raffreddata e compressa cambia stato e diventa liquido. Tra le caratteristiche del gas freon si possono citare la non infiammabilità, l'assenza di colore e odore. Una delle caratteristiche distintive di questo gas è che, anche se combinato con l'umidità, non causa corrosione dei metalli; l'odore del gas freon è simile a quello dell'etere. Il freon è in realtà un marchio commerciale per un gruppo di sostanze chimiche (conosciuto come clorofluorocarburi o CFC) e viene utilizzato come refrigerante nei sistemi di climatizzazione.

Il gas refrigerante freon è un liquido in funzione utilizzato nel ciclo di refrigerazione dei sistemi di climatizzazione e delle pompe di calore. Nei primi sistemi di climatizzazione e nei frigoriferi, tradizionalmente, venivano utilizzati i fluorocarburi, in particolare i clorofluorocarburi (CFC) come ammoniaca, diossido di zolfo, cloruro di metile o propano come refrigeranti, che erano gas tossici o infiammabili e che sono stati ritirati dal mercato a causa della loro tossicità, infiammabilità e del loro contributo alla distruzione dell'ozono e ai cambiamenti climatici.

In questo articolo intendiamo trattare argomenti riguardanti il gas freon, i suoi tipi, le applicazioni del gas freon, gli effetti del gas freon e il suo utilizzo nei sistemi di refrigerazione.

Storia del refrigerante freon

Nel anno 1928, Thomas Junior creò il primo gas non infiammabile e non tossico clorofluorocarburo, freon R-12. A seguito della scoperta di metodi di sintesi migliori, i CFC come R-11, R-12, R-123 e R-502 dominarono il mercato.

All'inizio degli anni 1980, gli scienziati scoprirono che i CFC danneggiano lo strato di ozono che protegge la Terra dai raggi ultravioletti e dai buchi dell'ozono nelle regioni polari. Questo portò alla firma del Protocollo di Montreal nel 1989, il cui obiettivo era l'eliminazione graduale dei CFC e degli HCFC. L'uso degli HCFC come R-22 e R-123 ha un potenziale di riduzione dell'ozono (ODP).

Negli anni 1990 e 2000, gli idrofluorocarburi (HFC) come R-134a, R-143a, R-407a, R-407c, R-404a e R-410a sostituirono i CFC e gli HCFC. Gli HFC non causano la distruzione dell'ozono, ma hanno potenziali di riscaldamento globale (GWP) migliaia di volte superiori a quelli del CO2 con una vita atmosferica che può durare per decenni.

Dal anno 2010, è iniziato l'uso di refrigeranti a idrocarburi e HFO (idrofluoroolefine) R-32, R-290, R-600a, R-454b, R-1234yf, R-514A, R-744 (CO2), R-1234ze, R-1233zd, che hanno sia ODP zero che GWP più bassi. Gli idrocarburi e il CO2 sono talvolta chiamati refrigeranti naturali perché si trovano in natura.

Tipi di gas freon e le loro applicazioni

Il gas refrigerante freon è suddiviso in base alle sue composizioni e applicazioni nei seguenti tipi:

Refrigerante R22

Il gas R-22 ha caratteristiche come stabilità, non tossicità, assenza di effetti ossidanti e non infiammabilità.

Il gas refrigerante freon R-22 è uno dei refrigeranti HCFC (idroclorofluorocarburi) più conosciuti. Dopo il divieto di utilizzo dei CFC, ha trovato ampio impiego nel campo della climatizzazione e della refrigerazione, che hanno un basso grado di evaporazione. In passato, a causa della sua alta capacità di compressione e della maggiore produzione di freddo, questo gas è stato utilizzato praticamente in tutti i sistemi di climatizzazione e apparecchi di raffreddamento, tra cui condizionatori d'aria, chiller a compressione, condizionatori d'aria, split duct, frigoriferi domestici e…

Negli apparecchi di congelamento rapido si utilizza il gas R-22 per mantenere la temperatura tra 20 e 40 gradi Fahrenheit. R-22 viene utilizzato solo nei compressori a pistoni e la sua pressione operativa è tale che per raggiungere temperature basse, non è necessario lavorare a pressioni inferiori alla pressione atmosferica. Il calore latente è di 21.93 BTU per ogni libbra a 5 gradi Fahrenheit. La pressione normale della testa del compressore a 86 gradi è di 82.172 libbre per pollice quadrato assoluto.

Inoltre, a causa della maggiore affinità di R-22 per l'acqua, è necessario un numero maggiore di deumidificatori per asciugarlo. R-22 si scioglie nell'olio fino a 16 gradi Fahrenheit e dopo di ciò l'olio inizia a separarsi e, essendo più leggero del liquido, si accumula sulla sua superficie.

Tuttavia, accanto alle caratteristiche uniche del gas R22, è necessario menzionare anche gli effetti negativi di questo gas. La produzione e l'uso di questo refrigerante freon sono stati vietati dal anno 2010 per motivi ambientali come la distruzione dello strato di ozono e il riscaldamento globale, e il gas refrigerante R410A lo ha sostituito. Tuttavia, l'uso del gas R22 nelle attrezzature di raffreddamento è consentito fino a quando le scorte non si esauriscono.

Refrigerante R134a

Il gas refrigerante R134a, che oggi ha sostituito il freon 12 e 11, è più pesante dell'aria, ha la formula chimica CH2FCF3, un peso molecolare di 102.03 e possiede buone proprietà termodinamiche. Questo gas è non tossico e non infiammabile. È un assorbitore di umidità e ha un grado di purezza del 99.95%. Possiede olio sintetico (poliestere) e non si combina con olio naturale. È privo di atomi di cloro e non ha effetti negativi sullo strato di ozono. Rispetto a R-12, ha un coefficiente di conducibilità termica migliore, un calore latente maggiore e una maggiore capacità di trasferimento di calore. Il gas R134 assorbe più umidità rispetto a R12 e non si dovrebbe mai accendere i compressori R134 per testare l'efficienza in un ambiente umido per più di 30 secondi, poiché l'umidità presente nell'aria viene assorbita dall'olio del compressore e interferisce con il ciclo di refrigerazione. Questo gas è ambientalmente accettabile, tanto che può essere utilizzato con successo nella produzione di frigoriferi domestici e condizionatori d'aria per auto.

Refrigerante R290

Questo refrigerante è conosciuto principalmente come propano ad alta purezza. Con la formula chimica C3H8, è uno dei gas naturali che, grazie alla sua alta capacità di raffreddamento e quindi al minor consumo rispetto ad altri gas, il gas refrigerante R290 è un'alternativa adeguata ai gas R22 e R12 ed è stato preso in considerazione dalle industrie di refrigerazione del mondo, ed è utilizzato nella produzione di frigoriferi e congelatori e nella costruzione di condizionatori d'aria.

Refrigerante R404

Uno dei refrigeranti industriali che è una combinazione di tre altri gas refrigeranti è chiamato R404. Le composizioni del gas freon R404 sono i gas R12, R22 e R502. Un punto da notare riguardo ai refrigeranti misti è che per caricarli è necessario che il refrigerante sia in forma liquida. Il gas R404A è un gas non distruttivo per lo strato di ozono ed è un'alternativa adeguata per R502 e R22 a basse e medie temperature, cioè a temperature di evaporazione inferiori a zero gradi Fahrenheit.

A causa della produzione di questo gas per applicazioni a bassa temperatura (temperatura dell'evaporatore -20 gradi Celsius) e per applicazioni a temperatura media (temperatura dell'evaporatore -5 gradi Celsius), viene utilizzato nella progettazione di congelatori per negozi, macchine per il trasporto di alimenti e frigoriferi espositivi e ghiacciaie.

Refrigerante R410a

Il gas R410a è un gas misto che è stato ottenuto dalla combinazione di due altri gas. Le composizioni del gas freon R410a sono 50% gas R125 (pentafluoroetano) e 50% gas R32 (difluorometano).

Il gas R410a ha un punto di ebollizione di -51.4 gradi, che rispetto al gas R22, che ha un punto di ebollizione di -40.8 gradi, ha un rendimento molto più elevato ed è compatibile con lo strato di ozono, avendo una capacità di raffreddamento molto buona ed è uno dei gas più utilizzati nei settori domestici e industriali. Attualmente, R410 è la migliore opzione per l'uso in sistemi di raffreddamento chiller e scambiatori di calore piccoli come i condizionatori d'aria inverter e a basso consumo.

È importante notare che i refrigeranti R11 e R12 sono la prima generazione di gas refrigeranti freon che, a causa del loro effetto distruttivo sullo strato di ozono, sono stati dismessi.

Gas freon e confronto tra di essi nei sistemi di refrigerazione

Chimica farmaceutica Daroupakhsh vincitore Ghazal selezionato tra 10.000 aziende basate sulla conoscenza.

Caratteristiche del prodotto componenti di lavorazione di precisione CNC

Scatola per lettiera automatica per gatti

Come ordinare mattoni refrattari