Холодоагент

Холодоаге́нт або холод́ильний агéнт (англ. refrigerant) — робоча речовина холодильної машини, яка при кипінні або в процесі розширення забирає теплоту від охолоджуваного об'єкта і потім після стиснення передає її охолоджувальному середовищу (воді, повітрю тощо).

Холодоагент є окремим випадком теплоносія. Важливою відмінністю є використання теплоносіїв в одному і тому ж агрегатному стані, в той час, як холодоагенти зазвичай використовують фазовий перехід (кипіння й конденсацію).

До холодильних агентів ставиться низка вимог. Вони повинні мати:

• низьку температуру кипіння при тиску вище від атмосферного (щоб уникнути підсмоктування повітря);
• помірний тиск і температуру конденсації;
• низьку температуру твердіння і високу критичну температуру;
• велику теплоту паротворення при малих питомих об'ємах пари;
• малу теплоємність;
• високу теплопровідність.

Крім того, бажано, щоб холодоагенти були вибухобезпечними, нетоксичними, негорючими, нейтральними до конструкційних матеріалів, інертними до мастила тощо.

Залежно від температури кипіння при атмосферному тиску холодоагенти поділяють на 3 групи:

• високотемпературні (вище від -10 °С);
• помірні (у діапазоні -10…-50 °С);
• низькотемпературні (нижче від -50 °С).

Основними холодильними агентами переважно є аміак, фреони (хладони) і деякі вуглеводні.

Аміак належить до групи помірних холодоагентів. Перевагами аміаку є його низька вартість і високі теплофізичні показники. Недоліками є токсичність, вибухонебезпека. Аміак також є агресивним до деталей з міді та її сплавів.

Фреони в більшості випадків є нешкідливими і негорючими; налічується понад 50 різних фреонів та їх сумішей, що використовуються у всіх температурних групах. Найпоширенішими є фреон-12, фреон-22 (належать до помірних холодоагентів) і фреон-13 (низькотемпературний холодоагент).

Вуглеводні (етан, пропан, етилен) мають низьку температуру замерзання, але є вибухонебезпечними; застосовуються в великих і середніх холодильних установках в нафтохімічній і газовій промисловості.

В адсорбційних пароежекторних холодильних машинах і машинах, що працюють на водному розчині бромистого літію (бромистолітієвих) холодильним агентом слугує вода.

В холодильно-газових машинах як холодоагент в основному використовуються гелій, водень, азот або повітря.

Не слід плутати холодоагенти й кріоагенти. У кріоагентів температура кипіння є нижчою, також для холодоагентів ставляться вищі вимоги по взаємодії з оливами компресорів.

Кріоагент — речовина, що використовується як робоче тіло в кріогенних системах. Кріоагенти мають температуру кипіння нижчу від -120 °C. Це, переважно, чисті гази: гелій, азот, кисень, аргон й деякі вуглеводні (метан, етан). Принциповою різницею у використанні холодильних агентів у вигляді азоту, гелію тощо є те, що рідина витрачається і випаровується (переважно, в атмосферу), тобто реалізується розімкнутий холодильний цикл. У холодильних машинах фреон чи аналогічний газ працює у замкнутому циклі, стискаючись за допомогою компресора, охолоджуючись в конденсаторі, розширюючись в дроселі або детандері, випаровуючись у випарнику

Маркування холодоагентів у форматі R-# було запропоноване компанією DuPont. Числа та літери, що записані на місці ідентифікаційного номера визначають молекулярну структуру холодоагента.

Граничні вуглеводні та їх галогенні похідні позначаються літерою R з трьома цифрами після неї, тобто у форматі R-xyz, де:

• x (сотні) дорівнює кількості атомів вуглецю, зменшеній на одиницю;
• y (десятки) дорівнює кількості атомів водню, збільшеній на одиницю;
• z (одиниці) дорівнює кількості атомів фтору.

Наприклад:

• Холодоагент R-134a має 2 атоми вуглецю, 2 атоми водню, 4 атоми фтору, а суфікс «a» вказує що це ізомер — тетрафторетан.
• Серії R-400, R-500 позначають суміші холодоагентів.
• Ізобутан має власне позначення як холодоагент R-600a і містить 0 атомів фтору, 10 атомів водню, 4 атоми вуглецю, а суфікс «a» вказує, що це ізомер.

Різним неорганічним сполукам присвоєна серія 700, й ідентифікаційний номер холодоагентів, що належать до цієї серії, визначається як сума числа 700 і молекулярної маси холодоагенту.

Наприклад, для аміаку, хімічна формула якого NH₃, отримаємо 1×14+3×1+700 = 717. Таким чином його позначення буде: R-717.

• Холодильна машина
• Теплоносій

• Теоретические основы хладотехники. Тепломассообмен: учебное пособие / С. Н. Богданов и др. ; ред. Э. И. Гуйко. — М.: Агропромиздат, 1986. — 320 с.
• Богданов С. Н. Холодильная техника: Свойства веществ: справочник / С. Н. Богданов, О. П. Иванов, А. В. Куприянова. — М.: Агропромиздат, 1985. — 208 с.

• Numbering Scheme for Ozone-Depleting Substances and their Substitutes на сайті EPA (англ.)