Фреон как теплоноситель в теплообменнике
Известно, что каждый теплообменник рассчитывается и конструируется исходя из того, где и в каких условиях он будет применяться, а также между какими теплоносителями будут осуществляться процессы теплообмена. Наиболее часто в теплообменниках используются следующие теплоносители: водяной пар, горячая вода (теплообменники отопления), топочные газы, воздух, высокотемпературные и низкотемпературные жидкости.
Любой из этих теплоносителей обладает своими преимуществами и недостатками. Особо необходимо отметить теплообменник фреон вода, в котором используется химическое вещество фреон, обладающее поистине интереснейшими свойствами. Фреон относится к хладагентам и может существовать в жидком и газообразном состоянии в зависимости от окружающей температуры. Он не имеет ни цвета, ни запаха, не горюч и невзрывоопасен, в воде растворяется плохо.
История фреона началась не так давно. В 1928 году его синтезировал американский химик Т.Мидглей. Впоследствии были открыты еще несколько фторсодержащих углеводородов, которые и составляют ныне группу фреонов или хладонов, используемых в современной промышленности в качестве охладителей, вспенивателей, растворителей и в прочих целях. Сегодня известно более 40 видов веществ из этой группы, которые содержат в своем составе не только фтор, но и хлор с бромом. В последнее время теплообменники, в которых используется фреон, начинают завоевывать рынок и приобретают все более широкую популярность.
Все дело в том, что они принимают самое непосредственное участие в реализации альтернативных проектов теплоснабжения, или технологии «теплового насоса». Суть этой технологии в том, что в ней реализован принцип переноса тепла хладагентом с целью отопления. Этот принцип применялся и ранее – в холодильных установках промышленного и бытового назначения. Идея, названная «умножителем теплоты», была высказана еще в середине позапрошлого века, однако до ее реализации очередь дошла только сейчас.
Устройство такой системы весьма схоже с той, которая работает в холодильнике, за одним весьма существенным исключением – хладагент отбирает тепло не у продуктов, находящихся в холодильнике, а у самой окружающей среды (грунт, грунтовые воды, наружный воздух). Основными элементами системы «теплового насоса» являются теплообменник, который представляет собой трубу, уложенную под поверхность земли, и компрессор. Роль теплоносителя в этой системе поручено выполнять фреону. Он движется по трубе, обеспечивая тем самым отбор тепла из окружающей среды. Во время движения происходит его нагрев и переход в газообразное состояние. Одновременно компрессор повышает давление, что еще более повышает температуру его нагрева. После этого фреон отдает накопленное тепло воде, являющейся теплоносителем в системе отопления. После охлаждения вещество снова конденсируется до жидкого состояния и процесс повторяется. Такая система отличается высокой экологичностью и отсутствием токсичных продуктов горения.
