К хладагентам предъявляются требования:
- термодинамические;
- физико-химические;
- физиологические;
- экономические.
К термодинамическим требованиям относят отрицательную (по Цельсию) температуру кипения (t0) при атмосферном давлении (т.е. нормальная температура кипения ts<0), низкое давление конденсации (Рк), высокую объемную холодопроизводительность (qv), высокий коэффициент теплопроводности (λ) и теплопередачи (k).
Физико-химическими требованиями к хладагентам являются: малая плотность (ρ) и вязкость (μ), обеспечивающие наименьшие потери давления при циркуляции хладагента в контуре; химическая инертность к металлам и материалам внутренних элементов контура (при наличии контакта с ними); химическая стойкость; негорючесть (желательно); минимальная способность проникать через неплотности; способность растворять воду и т.д.
Холодильные агенты должны быть безвредными для здоровья человека (физиологическое требование) и иметь стоимость, сопоставимую с аналогами (экономическое требование).
Рабочие вещества абсорбционных холодильных машин должны отвечать дополнительным требованиям: образовывать между собой растворы и обладать разными температурами кипения (вещество с более низкой температурой кипения является хладагентом, с более высокой — абсорбентом).
С приходом новых озонобезопасных хладагентов, выбор не стал проще. И сегодня при выборе рабочего вещества первичного контура приходится учитывать:
- критические параметры и термодинамические свойства (tк , Pк);
- свойства переноса;
- тепломассообменные характеристики;
- температуры замерзания и термического разложения;
- растворимость в смазочных маслах;
- озоноразрушающую способность (ODP);
- потенциал глобального потепления (GWP);
- токсичность (ПДК и LD50);
- доступность;
- пожаро- и взрывоопасность;
- совместимость с применяемыми в машиностроении материалами и водой;
- легкость в обнаружении утечек;
- стоимость.
Также следует помнить, что выбор хладагента – это всегда компромисс. Фреоны хороши термодинамически, но вредят окружающей среде. Природные вещества безопасны для ОС, но в основном горючи (взрывоопасны) или токсичны, то есть опасны для человека. Не существует идеального хладагента, есть лишь более подходящий под конкретные условия.