R134a фреон (холодоагент): характеристики (властивості), таблиці, діаграми, альтернативи

Тема статті: холодоагент (фреон) R134a, його характеристики та властивості, фізичні та хімічні. У статті ви максимальну інформацію про R134a, зведені таблиці, графіки та діаграми. Наприкінці ми опублікували посилання на постачальників цього холодоагенту та на корисні супутні матеріали.

Поетапна відмова від R134a фреону (холодоагенту)

У хладагента R134a потенціал руйнування озонового шару ODP дорівнює 0 але потенціал глобального потепління GWP 1430. Тому його застосування поступово знижується. Наразі розробляються альтернативи R134a, а деякі вже використовуються чи тестуються.

R134a у США

У Сполучених Штатах з 2021 року заборонено використовувати фреон R134a у легкових автомобілях, побутових холодильниках, морозильних камерах. З 2024 року заборонено використовувати R134a як холодоагент для чилерів.

Якщо автомобілі експортують до країн, які не мають інфраструктури для обслуговування альтернативних холодоагентів, можна використовувати R134a до травня 2025 року. Якщо автомобіль випущено до заборони цього холодоагенту, його можна використовувати під час обслуговування автокондиціонера.

R134a в ЄС

Європейський Союз заборонив виробляти нові механізми та обладнання, що використовує холодоагенти з потенціалом глобального потепління понад 150 з 1 січня 2022 року. До 2030 року виробництво фторвмісних газів має бути знижено до 21%. До таких холодоагентів відноситься фреон R134a.

Альтернативи R134a

R1234yf

Холодоагент R1234yf (2,3,3,3-тетрафторпропен) доступний для використання і повсюдно застосовується в системах автомобільного кондиціювання. Легко спалахує, має потенціал глобального потепління 4, потенціал руйнування озонового шару 0. До обладнання, що працює на R1234yf, застосовуються спеціальні вимоги безпеки SAE J639.

R744

Фреон R744 – типовий вуглекислий газ CO2. Для його використання необхідні тиск у 5-10 разів вище, ніж для R134a. Тому виробники автомобілів поки що не поспішають його використовувати. Хладагент R744: GWP=1, ODP=0.

R152a

Холодоагент R152a (1,1-дифторетан) легко запалюється, але може використовуватися в кліматичних системах. Зараз застосовується як компонент інших холодоагентів (R401, R405a, R411 тощо). Устаткування, що працює з R152a, має відповідати вимогам безпеки SAE J639 та SAE J2773.

R452A

Фреон R452A – суміш холодоагентів HFC та HFO з потенціалом глобального потепління GWP=675. Він нетоксичний і негорючий, та його робочі характеристики аналогічні R134a. R452A добре підходить для теплових насосів.

R454A

R454A холодоагент – ще одна суміш холодоагентів ДФУ та ГФО з GWP=490. Він нетоксичний і негорючий, а його експлуатаційні характеристики дещо краще, ніж у R134a. R454A найкраще підходить для використання в теплових насосах.

R134ze(E)

R134ze(E): це ще один хладагент HFO з ПГП 7. Він також нетоксичний і негорючий, але його об’ємна ефективність дещо нижча, ніж у R134a.

R134a як компонент змішаних холодоагентів

Фреон R134a входить до складу змішаних холодоагентів. Його зміст коливається не більше від 4% до 93%. наводимо список холодоагентів, що містять 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 (властивості) R134a

У цьому розділі ми наведемо фізичні та хімічні властивості та характеристики R134a фреону (холодоагенту). Для вашої зручності вони представлені у двох системах: СІ та Британських імперських одиницях.

Характеристики R134a в одиницях СІ

Характеристика	Значення
Хімічна формула	C2H2F4 (CF3CH2F)
Хімічна назва	1.1.1.2-тетрафторетан
Молярна маса	102.032 кг/кмоль
Щільність рідини при 25 °C (77 °F)	1206 кг/м3
Щільність насиченої пари за температури кипіння	5.25 кг/м3
Теплоємність рідини при 25 °C (77 °F)	0.339 ккал/(кг·K)
Теплоємність пари при 25 ° C (77 ° F) і 1 атм (101,3 кПа / 1,013 бар)	0.204 ккал/(кг К)
Критичний тиск	40.56 бар
Критична температура	101.1 °C
Критична густина при 25 °C (77 °F)	508 кг/м3
Тиск потрійної точки при 25 °C (77 °F)	0.0039 бар
Температура плавлення	-103.3 °C
Температура кипіння	-26.3 °C
Точка спалаху	250 °C
Розчинність у воді при 25 °C (77 °F) та 1 атм (101,3 кПа / 1,013 бар)	0.15% ваги
Розчинність води в R134a при 25 °C (77 °F)	0.11% ваги
Озоноруйнуючий потенціал (ODP)	0
Потенціал глобального потепління (GWP)	1430
Клас ASHRAE	A1
Тип компресорної олії	POE
Газова постійна R	81.488856 Дж/(кг К)
Ізоентропічний показник	1.13
Стандартна вільна енергія освіти Гіббса	-810.44 кДж/моль
Ентальпія освіти за стандартних умов	-877.8 кДж/моль
Ентальпія плавлення за стандартних умов	5.84 кДж/моль
Ентальпія пароутворення за стандартних умов	15.48 кДж/моль

Властивості R134a у британських імперських одиницях

Характеристика	Значення
Хімічна формула	C2H2F4 (CF3CH2F)
Хімічна назва	1.1.1.2-тетрафторетан
Молярна маса	102.032 кг/кмоль
Щільність рідини при 25 °C (77 °F)	75.28 фунта/фут3
Щільність насиченої пари за температури кипіння	0.328 фунта/фут3
Теплоємність рідини при 25 °C (77 °F)	0.339 БТЕ/(фунт°F)
Теплоємність пари при 25 ° C (77 ° F) і 1 атм (101,3 кПа / 1,013 бар)	0.204 БТЕ/(фунт°F)
Критичний тиск	588.9 фунта/кв. дюйм абс.
Критична температура	213.9 °F
Критична густина при 25 °C (77 °F)	32.17 фунта/фут3
Тиск потрійної точки при 25 °C (77 °F)	0.05656482 фунти / кв. дюйм абс.
Температура плавлення	-153.9 °F
Температура кипіння	-15.3 °F
Точка спалаху	482 °F
Розчинність у воді при 25 °C (77 °F) та 1 атм (101,3 кПа / 1,013 бар)	0.15% ваги
Розчинність води в R134a при 25 °C (77 °F)	0.11% ваги
Озоноруйнуючий потенціал (ODP)	0
Потенціал глобального потепління (GWP)	1430
Клас ASHRAE	A1
Тип компресорної олії	POE
Газова постійна R	81.488856 Дж/(кг К)
Ізоентропічний показник	1.13
Стандартна вільна енергія освіти Гіббса	-810.44 кДж/моль
Ентальпія освіти за стандартних умов	-877.8 кДж/моль
Ентальпія плавлення за стандартних умов	5.84 кДж/моль
Ентальпія пароутворення за стандартних умов	15.48 кДж/моль

Таблиця температури та тиску R134a у градусах Цельсія

Нижче наведено залежність тиску від температури для холодоагенту (фреону) R134a при температурі -70 … +60 градусів Цельсія з кроком 4 градуси. Наведено не абсолютний тиск, а надлишковий тиск. У таблиці використані такі скорочення:

• t, C – температура у градусах Цельсія;
• kPa – надлишковий тиск у кілопаскалях (КПа), де 1 КПа дорівнює 0.009869 атм.;
• Psig – надлишковий тиск у фунтах на квадратний дюйм;
• Psig (зі знаком мінус) – дюйми ртутного стовпа нижче за атмосферний тиск.

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

Таблиця температури та тиску R134a у градусах Фаренгейта

Нижче наведено залежність тиску від температури для холодоагенту (фреону) R134a для діапазону температур від -49 до 150 градусів Фаренгейта. Наведено надлишковий тиск, а не абсолютний. У даних використовуються такі скорочення:

• t, F – температура у градусах Фаренгейта;
• Psig – надлишковий тиск у фунтах на квадратний дюйм;
• Psig (зі знаком мінус) – дюйми ртутного стовпа нижче за атмосферний тиск.

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

Термодинамічні властивості R134a у британських імперських одиницях.

У наведеній нижче таблиці термодинамічних властивостей R134a використовуються такі скорочення:

• t, F – Температура у градусах Фаренгейта;
• DL – Щільність рідини у фунтах на кубічний фут;
• SVV – Питома кількість пари в кубічних футах на фунт;
• EL – Теплоємність – ентальпія рідини в BTU на фунт;
• EV – Теплоємність – ентальпія пари в BTU на фунт.

t, F	DL	SVV	EL	EV
-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

Термодинамічні властивості R134a в одиницях СІ

У таблиці термодинамічних властивостей R134a, наведеної нижче, використовуються такі позначення:

• t, C – Температура в градусах Цельсія;
• DL – Щільність рідини у кілограмах на кубічний метр;
• DV – Щільність пари у кілограмах на кубічний метр;
• EL – Теплоємність – ентальпія рідини в кілоджоулях на кілограм;
• EV – Теплоємність – ентальпія пари в кілоджоулях на кілограм;
• ErL – Ентропія рідини в кілоджоулях на кілограм на градус Кельвіна;
• ErV – Ентропія пари в кілоджоулях на кілограм на градус Кельвіна.

t, C	DL	DV	EL	EV	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

Сумісність R134a холодоагенту з матеріалами

Сумісність із пластиками

У наведеній нижче таблиці наведено такі значення:

• « + » – сумісний;
• ” 0 ” – сумісний на межі допустимого;
• « – » – не сумісний.

Поліпропілен	+
Полістирол	0
Хлорований ПВХ	+
ПТФЕ (тефлон)	0
ЕТФЕ (тефзель)	0
Полівініліденфторид	0
Іономірна смола	+
АБС	+
Целюлозні матеріали	–
Епоксидні смоли	+
Поліацитамін	+
Полікарбонат	+
Полібутилентерефталат	+
Поліарилат	+
Поліамід	+
Полісульфід	+

Сумісність із металами

З холодоагентом R134a добре сумісні такі метали як:

• Сталь;
• Чавун;
• бронза;
• Мідь;
• Олово;
• Свинець;
• Алюміній (у звичайному стані).

Небезпечні при використанні з R134a:

• Високоактивні, лужні та лужноземельні метали, такі як натрій, барій, калій реагують з фреоном R134a, викликаючи його розпад.
• Алюміній та магній у дрібнозернистому чи порошковому стані викликають сильну реакцію розпаду.
• Сплави магнію та алюмінію, в яких вміст магнію більше 2%, проявляють себе як каталізатори, що прискорюють розпад R134a. Швидкість розпаду залежить від співвідношення металів та температури.

Діаграми Мольє (log PH diagram) для R134a

Виробники R134a холодоагенту

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

Супутні матеріали

• Що таке Монреальський протокол?
• Кігалійська поправка до Монреальського протоколу.
• США ратифікували Кігалійську поправку.

Більше інформації шукайте на Freons.Info.