R134a фреон (хладагент): характеристики (свойства), таблицы, диаграммы, альтернативы

Тема статьи: хладагент (фреон) R134a, его характеристики и свойства, физические и химические. В статье вы максимальную информацию про R134a, сводные таблицы, графики и диаграммы. В конце мы опубликовали ссылки на поставщиков этого хладагента и на полезные сопутствующие материалы.

Поэтапный отказ от R134a фреона (хладагента)

У хладагента R134a потенциал разрушения озонового слоя ODP равен 0, но потенциал глобального потепления GWP 1430. Поэтому его применение постепенно снижается. Сейчас разрабатываются альтернативы R134a, а некоторые уже используются или тестируются.

R134a в США

В Соединенных Штатах с 2021 года запрещено использовать фреон R134a в легковых автомобилях, бытовых холодильниках, морозильных камерах. С 2024 года запрещено использовать R134a в качестве хладагента для чиллеров.

Если автомобили экспортируют в страны, не имеющие инфраструктуры для обслуживания альтернативных хладагентов, в них можно использовать R134a до мая 2025 года. Если автомобиль выпущен до запрета этого хладагента, его можно использовать при обслуживании автокондиционера.

R134a в ЕС

Европейский Союз запретил производить новые механизмы и оборудование, использующее хладагенты с потенциалом глобального потепления выше 150 с 1 января 2022 года. До 2030 года производство фторсодержащих газов должно быть снижено до 21%. К таким хладагентам относится фреон R134a.

Альтернативы R134a

R1234yf

Хладагент R1234yf (2,3,3,3-тетрафторпропен) доступен для использования и повсеместно применяется в системах автомобильного кондиционирования. Легко воспламеняется, имеет потенциал глобального потепления 4, потенциал разрушения озонового слоя 0. К оборудованию, работающему на R1234yf, применяются особые требования безопасности SAE J639.

R744

Фреон R744 – обычный углекислый газ CO2. Для его использования необходимы давления в 5-10 раз выше, чем для R134a. Поэтому производители автомобилей пока не спешат его использовать. У хладагента R744: GWP=1, ODP=0.

R152a

Хладагент R152a (1,1-дифторэтан) легко воспламеняется, но может использоваться в климатических системах. Сейчас применяется как компонент других хладагентов (R401, R405a, R411 и т.д.). Оборудование, работающее с R152a должно соответствовать требованиям безопасности SAE J639 и SAE J2773.

R452A

Фреон R452A – смесь хладагентов HFC и HFO с потенциалом глобального потепления GWP=675. Он нетоксичен и негорюч, и его рабочие характеристики аналогичны R134a. R452A хорошо подходит для тепловых насосов.

R454A

R454A хладагент – еще одна смесь хладагентов ГФУ и ГФО с GWP=490. Он нетоксичен и негорюч, а его эксплуатационные характеристики несколько лучше, чем у R134a. R454A лучше подходит для использования в тепловых насосах.

R134ze(E)

R134ze(E): это еще один хладагент HFO с ПГП 7. Он также нетоксичен и негорюч, но его объемная эффективность несколько ниже, чем у R134a.

R134a как компонент смешанных хладагентов

Фреон R134a входит в состав смешанных хладагентов. Его содержание колеблется в пределах от 4% до 93%. приводим список хладагентов, содержащих R134a:

• R-404A.
• R-407A, R-407B, R-407C, R-407D, R-407F.
• R-417A.
• R-420A.
• R-421A, R-421B.
• R-422A, R-422B, R-422C, R-422D.
• R-424A.
• R-426A.
• R-427A.
• R-434A.
• R-438A.
• R-442A.
• R-448A.
• R-449A.
• R-450A.
• R-513A.
• Free Zone.
• Freeze 12.
• FRIGC FR-12.
• Hot Shot 2.
• ICOR AT22.

Характеристики (свойства) R134a

В этом разделе мы приведем физические и химические свойства и характеристики R134a фреона (хладагента). Для вашего удобства они представлены в двух системах: СИ и Британских имперских единицах.

Характеристики R134a в единицах СИ

Характеристика	Значение характеристики
Химическая формула	C2H2F4 (CF3CH2F)
Химическое название	1.1.1.2-тетрафторэтан
Молярная масса	102.032 кг/кмоль
Плотность жидкости при 25 °C (77 °F)	1206 кг/м3
Плотность насыщенного пара при температуре кипения	5.25 кг/м3
Теплоемкость жидкости при 25 °C (77 °F)	0.339 ккал/(кг·K)
Теплоемкость пара при 25 °C (77 °F) и 1 атм (101,3 кПа / 1,013 бар)	0.204 ккал/(кг·К)
Критическое давление	40.56 бар
Критическая температура	101.1 °C
Критическая плотность при 25 °C (77 °F)	508 кг/м3
Давление тройной точки при 25 °C (77 °F)	0.0039 бар
Температура плавления	-103.3 °C
Температура кипения	-26.3 °C
Точка вспышки	250 °C
Растворимость в воде при 25 °C (77 °F) и 1 атм (101,3 кПа / 1,013 бар)	0.15% веса
Растворимость воды в R134a при 25 °C (77 °F)	0.11% веса
Озоноразрушающий потенциал (ODP)	0
Потенциал глобального потепления (GWP)	1430
Класс ASHRAE	A1
Тип компрессорного масла	POE
Газовая постоянная R	81.488856 Дж/(кг·К)
Изоэнтропический показатель	1.13
Стандартная свободная энергия образования Гиббса	-810.44 кДж/моль
Энтальпия образования при стандартных условиях	-877.8 кДж/моль
Энтальпия плавления при стандартных условиях	5.84 кДж/моль
Энтальпия парообразования при стандартных условиях	15.48 кДж/моль

Свойства R134a в британских имперских единицах

Характеристика	Значение характеристики
Химическая формула	C2H2F4 (CF3CH2F)
Химическое название	1.1.1.2-тетрафторэтан
Молярная масса	102.032 кг/кмоль
Плотность жидкости при 25 °C (77 °F)	75.28 фунта/фут3
Плотность насыщенного пара при температуре кипения	0.328 фунта/фут3
Теплоемкость жидкости при 25 °C (77 °F)	0.339 БТЕ/(фунт·°F)
Теплоемкость пара при 25 °C (77 °F) и 1 атм (101,3 кПа / 1,013 бар)	0.204 БТЕ/(фунт·°F)
Критическое давление	588.9 фунта/кв. дюйм абс.
Критическая температура	213.9 °F
Критическая плотность при 25 °C (77 °F)	32.17 фунта/фут3
Давление тройной точки при 25 °C (77 °F)	0.05656482 фунта/кв. дюйм абс.
Температура плавления	-153.9 °F
Температура кипения	-15.3 °F
Точка вспышки	482 °F
Растворимость в воде при 25 °C (77 °F) и 1 атм (101,3 кПа / 1,013 бар)	0.15% веса
Растворимость воды в R134a при 25 °C (77 °F)	0.11% веса
Озоноразрушающий потенциал (ODP)	0
Потенциал глобального потепления (GWP)	1430
Класс ASHRAE	A1
Тип компрессорного масла	POE
Газовая постоянная R	81.488856 Дж/(кг·К)
Изоэнтропический показатель	1.13
Стандартная свободная энергия образования Гиббса	-810.44 кДж/моль
Энтальпия образования при стандартных условиях	-877.8 кДж/моль
Энтальпия плавления при стандартных условиях	5.84 кДж/моль
Энтальпия парообразования при стандартных условиях	15.48 кДж/моль

Таблица температуры и давления R134a в градусах Цельсия

Ниже приведена зависимость давления от температуры для хладагента (фреона) R134a при температуре -70…+60 градусов Цельсия с шагом 4 градуса. Приведено не абсолютное давление, а избыточное давление. В таблице использованы следующие сокращения:

• t, C – температура в градусах Цельсия;
• kPa – избыточное давление в килопаскалях (КПа), где 1 КПа равен 0.009869 атм.;
• Psig – избыточное давление в фунтах на квадратный дюйм;
• Psig (со знаком минус) – дюймы ртутного столба ниже атмосферного давления.

t, C	kPa	Psig	t, C	kPa	Psig
-70	-96	-28,2	6	260	37,7
-66	-92	-27,2	8	286	41,5
-62	-88	-26,1	10	313	45,4
-58	-84	-24,7	12	341	49,5
-54	-79	-23,2	14	371	53,8
-50	-72	-21,3	16	402	58,3
-46	-64	-19,0	18	435	63,1
-42	-55	-16,3	20	470	68,2
-38	-45	-13,2	22	506	73,4
-34	-32	-9,4	24	544	78,9
-30	-17	-5,0	26	583	84,6
-28	-9	-2,6	28	625	90,6
-26	0	0,0	30	668	96,9
-24	10	1,5	32	713	103,4
-22	20	2,9	34	761	110,4
-20	31	4,5	36	810	117,5
-18	43	6,2	38	861	124,9
-16	56	8,1	40	915	132,7
-14	69	10,0	42	970	140,7
-12	84	12,2	44	1028	149,1
-10	99	14,4	46	1089	157,9
-8	115	16,7	48	1151	166,9
-6	133	19,3	50	1216	176,4
-4	151	21,9	52	1284	186,2
-2	171	24,8	54	1354	196,4
0	191	27,7	56	1427	207,0
2	213	30,9	58	1502	217,8
4	236	34,2	60	1581	229,3

Таблица температуры и давления R134a в градусах Фаренгейта

Ниже приведена зависимость давления от температуры для хладагента (фреона) R134a для диапазона температур от -49 до 150 градусов Фаренгейта. Приведено избыточное давление, а не абсолютное. В данных используются такие сокращения:

• t, F – температура в градусах Фаренгейта;
• Psig – избыточное давление в фунтах на квадратный дюйм;
• Psig (со знаком минус) – дюймы ртутного столба ниже атмосферного давления.

t, F	Psig	t, F	Psig	t, F	Psig	t, F	Psig
-49	-18,4	1	7,0	51	46,6	101	126,3
-48	-18,0	2	7,5	52	47,7	102	128,4
-47	-17,6	3	8,0	53	48,9	103	130,6
-46	-17,3	4	8,5	54	50,0	104	132,8
-45	-16,9	5	9,1	55	51,2	105	135,0
-44	-16,5	6	9,6	56	52,4	106	137,2
-43	-16,1	7	10,2	57	53,6	107	139,5
-42	-15,7	8	10,8	58	54,9	108	141,7
-41	-15,2	9	11,3	59	56,1	109	144,0
-40	-14,8	10	11,9	60	57,4	110	146,4
-39	-14,4	11	12,5	61	58,7	111	148,7
-38	-13,9	12	13,1	62	60,0	112	151,1
-37	-13,4	13	13,8	63	61,3	113	153,5
-36	-13,0	14	14,4	64	62,7	114	156,0
-35	-12,5	15	15,0	65	64,0	115	158,4
-34	-12,0	16	15,7	66	65,4	116	160,9
-33	-11,4	17	16,4	67	66,8	117	163,5
-32	-10,9	18	17,0	68	68,2	118	166,0
-31	-10,4	19	17,7	69	69,7	119	168,6
-30	-9,8	20	18,4	70	71,1	120	171,2
-29	-9,3	21	19,1	71	72,6	121	173,8
-28	-8,7	22	19,9	72	74,1	122	176,5
-27	-8,1	23	20,6	73	75,6	123	179,1
-26	-7,5	24	21,3	74	77,1	124	181,8
-25	-6,9	25	22,1	75	78,7	125	184,6
-24	-6,3	26	22,9	76	80,2	126	187,4
-23	-5,7	27	23,7	77	81,8	127	190,2
-22	-5,0	28	24,5	78	83,4	128	193,0
-21	-4,3	29	25,3	79	85,0	129	195,8
-20	-3,7	30	26,1	80	86,7	130	198,7
-19	-3,0	31	26,9	81	88,4	131	201,6
-18	-2,3	32	27,8	82	90,0	132	204,6
-17	-1,5	33	28,6	83	91,8	133	207,6
-16	-0,8	34	29,5	84	93,5	134	210,6
-15	-0,1	35	30,4	85	95,2	135	213,6
-14	0,4	36	31,3	86	97,0	136	216,7
-13	0,7	37	32,2	87	98,8	137	219,8
-12	1,1	38	33,1	88	100,6	138	222,9
-11	1,5	39	34,1	89	102,5	139	226,0
-10	1,9	40	35,0	90	104,3	140	229,2
-9	2,4	41	36,0	91	106,2	141	232,5
-8	2,8	42	37,0	92	108,1	142	235,7
-7	3,2	43	38,0	93	110,0	143	239,0
-6	3,6	44	39,0	94	112,0	144	242,3
-5	4,1	45	40,1	95	114,0	145	245,7
-4	4,6	46	41,1	96	115,9	146	249,1
-3	5,0	47	42,2	97	118,0	147	252,5
-2	5,5	48	43,2	98	120,0	148	255,9
-1	6,0	49	44,3	99	122,1	149	259,4
0	6,5	50	45,4	100	124,2	150	262,9

Термодинамические свойства R134a в британских имперских единицах

В приведенной ниже таблице термодинамических свойств R134a используются следующие сокращения:

• t, F – Температура в градусах Фаренгейта;
• DenL – Плотность жидкости в фунтах на кубический фут;
• SVV – Удельный объем пара в кубических футах на фунт;
• EnL – Теплоемкость — энтальпия жидкости в BTU на фунт;
• EnV – Теплоемкость — энтальпия пара в BTU на фунт.

t, F	DenL	SVV	EnL	EnV
-150	102,34	457,07	-32,78	80,21
-125	99,64	123,44	-25,38	83,72
-100	96,89	41,52	-17,94	87,25
-75	94,09	16,56	-10,47	90,76
-50	91,22	7,56	-3,00	94,25
-25	88,28	3,83	4,50	97,72
-15	87,08	2,99	7,52	99,11
-10	86,47	2,66	9,03	99,80
-5	85,86	2,37	10,55	100,50
0	85,25	2,12	12,07	101,20
5	84,63	1,90	13,59	101,89
10	84,01	1,70	15,13	102,59
25	82,11	1,25	19,76	104,68
50	78,84	0,78	27,67	108,15
75	75,39	0,51	35,85	111,55
86	73,80	0,42	39,56	113,00
100	71,70	0,34	44,39	114,78
125	67,68	0,23	53,39	117,66
150	63,13	0,16	62,99	119,88
175	57,60	0,11	73,58	120,79
200	49,44	0,07	86,53	118,16

Термодинамические свойства R134a в единицах СИ

В таблице термодинамических свойств R134a, приведенной ниже, используются следующие обозначения:

• t, C – Температура в градусах Цельсия;
• DenL – Плотность жидкости в килограммах на кубический метр;
• DenV – Плотность пара в килограммах на кубический метр;
• EnL – Теплоемкость — энтальпия жидкости в килоджоулях на килограмм;
• EnV – Теплоемкость — энтальпия пара в килоджоулях на килограмм;
• ErL – Энтропия жидкости в килоджоулях на килограмм на градус Кельвина;
• ErV – Энтропия пара в килоджоулях на килограмм на градус Кельвина.

t, C	DenL	DenV	EnL	EnV	ErL	ErV
-60	1472,00	0,93	24,49	261,49	0,69	1,80
-50	1444,90	1,65	36,30	267,78	0,74	1,78
-40	1417,00	2,77	48,63	274,07	0,80	1,76
-30	1388,20	4,43	61,13	280,32	0,85	1,75
-20	1358,40	6,79	73,83	286,51	0,90	1,74
-10	1327,40	10,05	86,78	292,60	0,95	1,73
0	1295,10	14,43	1000	298,54	1,00	1,73
10	1261,20	20,23	113,54	304,28	1,05	1,72
20	1225,50	27,77	127,44	309,76	1,10	1,72
30	1187,50	37,52	141,74	314,89	1,14	1,71
40	1146,70	50,06	156,49	319,58	1,19	1,71
50	1102,20	66,23	171,78	323,65	1,24	1,71
60	1052,90	87,35	187,72	326,90	1,29	1,70
70	996,49	115,56	204,52	328,94	1,33	1,70
80	928,78	155,13	222,62	329,10	1,38	1,69
90	838,51	216,94	243,17	325,66	1,44	1,67
100	649,71	367,06	273,64	309,04	1,52	1,61

Совместимость R134a хладагента с материалами

Совместимость с пластиками

В приведенной ниже таблице указаны следующие значения:

• «+» – совместим;
• «0» – совместим на грани допустимого;
• «—» – не совместим.

Полипропилен	+
Полистирол	0
Хлорированный ПВХ	+
ПТФЭ (тефлон)	0
ЭТФЭ (тефзель)	0
Поливинилиденфторид	0
Иономерная смола	+
АБС	+
Целлюлозные материалы	—
Эпоксидные смолы	+
Полиацитамин	+
Поликарбонат	+
Полибутилентерефталат	+
Полиарилат	+
Полиамид	+
Полисульфид	+

Совместимость с металлами

С хладагентом R134a хорошо совместимы такие металлы как:

• Сталь;
• Чугун;
• Бронза;
• Медь;
• Олово;
• Свинец;
• Алюминий (в обычном состоянии).

Опасны при использовании с R134a:

• Высокоактивные, щелочные и щелочноземельные металлы, такие как натрий, барий, калий реагируют с фреоном R134a вызывая его распад.
• Алюминий и магний в мелкозернистом или порошковом состоянии вызывают сильную реакцию распада.
• Сплавы магния и алюминия, в которых содержание магния больше 2%, проявляют себя как катализаторы, ускоряющие распад R134a. Скорость распада зависит от соотношения металлов и температуры.

Диаграммы Молье (log P-H diagram) для R134a

Производители R134a хладагента

• Taizhou Huasheng New Refrigeration Material Co., Ltd.
• Zhejiang NOF Chemical Co., Ltd.
• Shandong Shing Chemical Co., Ltd.
• Chengdu Henbin Refrigeration Co., Ltd.
• SAE Manufacturing Specialties Corp.
• Rhodia Chemicals Ltd. United Kingdom.
• National Refrigerants Ltd.

Сопутствующие материалы

• Что такое Монреальский протокол.
• Кигалийская поправка к Монреальскому протоколу.
• США ратифицировали Кигалийскую поправку.

Больше информации ищите на Freons.Info.