Trong quá trình phát triển của kỹ thuật làm lạnh, người ta đã thí nghiệm và sử dụng rất nhiều chất hoá học để làm công chất làm lạnh.
Công chất làm lạnh có thể được phân loại theo mức độ an toàn và độc hại theo 3 nhóm sau:
- Nhóm I: Các loại công chất an toàn.
R113, R11, R31, R114, R12, R30, R22, R132, R744, R502, R13, R14, R500...
-Nhóm II: Các công chất độc hại có thể cháy. R1130, R611, R160, R764, R40, R717
- Nhóm III: Các công chất dễ nổ, dễ cháy, nguy hiểm: R600, R601, R290, R170, R1150, R50.
Từ sự phân loại trên ta thấy các công chất ở nhóm I là an toàn nhất, và theo thực tế sản xuất, hiện nay người ta thường sử dụng hai loại công chất thuộc nhóm I làm công chất làm lạnh cho các hệ thống máy lạnh thực phẩm dưới tàu, đó là R12 và R22.
So sánh và phân tích ưu nhược điểm và tuỳ theo điều kiện cụ thể của kho lạnh để chọn một trong hai công chất làm lạnh trên làm công chất làm lạnh cho hệ thống.
Sau đây là các tính chất cơ bản của R12 và R22.
Tính chất cơ bản R12 R22
- Nhiệt độ sôi ở áp suất
khí quyển (1 kG/cm2) -29,8
0C -40,8 0C
- áp suất ngưng tụ ở
380C 8,7 (kG/cm
2) 14 (kG/cm2) - Năng suất làm lạnh đơn
vị ở -150C 158,62 (kj/kg) 218 (kj/kg) - Sản lượng lạnh đơn vị
thể tích 1162,74 (kj/m
2) 1930,44 (kj/m2) - Kích thước tương đối
của máy nén ở điều kiện tiêu chuẩn 1,72 1 - Tính hoà tan: + Với dầu nhờn + Với nước Vô hạn
Hoà tan vô cùng ít
Hữu hạn
Có khả năng hấp thụ Nơi sản xuất Trong nước Trong nước
- Frêon 12 là có công thức hoá học là CF2Cl2 , ký hiệu thương mại R12. + Hay được dùng cho các máy lạnh thực phẩm dưới tàu, trong các hệ thống điều hoà không khí của một số tàu, trong các tủ lạnh và tủ bảo quản.
+ Đây là loại công chất rất an toàn, vì không độc hại, không cháy, không nổ.
+ Tính an toàn của R12 còn ở chỗ nó ngưng tụ ở áp suất không cao trong các điều kiện bình thường, R12 hoà tan trong dầu ở mọi điều kiện nhiệt độ công tác của máy lạnh. Điều đó không những làm cho vấn đề hoàn dầu đơn giản mà còn tăng hiệu suất và sản lượng lạnh của hệ thống. Vì R12 hoà tan lớp màng dầu trên bề mặt các ống của bầu bay hơi và bầu ngưng, cải thiện điều kiện truyền nhiệt ở các thiết bị trao nhiệt.
+ Tuy nhiên khi hơi frêon hoà vào dầu sẻ làm giảm độ nhớt của dầu và khi máy nén ngừng hoạt động lượng frêon hoà vào dầu tăng thêm làm tăng dung dịch dầu - frêon trong các te máy nén. Khi khởi động máy nén áp suất trong các te
+ Nước hầu như không hoà tan trong R12, nước lẫn vào frêon không những tạo khả năng tác dụng lên kim loại, mà còn phá hoại hoạt động của máy nén lạnh như làm tắc van tiết lưu.
+ Nếu R12 tinh khiết thì gần như không ăn mòn kim loại, nếu lẫn nước thì ăn mòn sắt thép, thiếc, chì... trong các mối hàn không ăn mòn đồng.
+ Tính bền vững hoá học cao, cách điện tốt. + Nặng hơn không khí
+ Khả năng hoà tan mỡ bôi trơn, phá huỷ cao su tự nhiên.
+ Không màu, không mùi, không độc hại với con người, ở nhiệt độ cao có thể phân tích thành forgen rất độc.
+ Sản lượng lạnh đơn vị thể tích của R12 không cao so với một số frêon thông dụng khác.
* Ưu việt cơ bản của R22 so với R12 là sản lượng lạnh đơn vị thể tích lớn hơn. Với cùng một sản lượng thể tích máy nén, sản lượng lạnh của máy nén R22 lớn hơn 60% so với máy nén R12.
R22 có khả năng hấp thụ nước lớn hơn R12, do đó trường hợp tắc ẩm ở van tiết lưu ít gặp hơn.
Theo [ 2] thì R12 bị đình chỉ sử dụng vào tháng 12 năm 1995 tại Viên, còn R22 thì cho phép sử dụng đến năm 2030 sẻ đình chỉ hoàn toàn. Vì chúng là những hợp chất hoá học gây ra các lỗ thủng tầng ôzôn và hiện tượng lồng kính (làm nóng trái đất)
Vậy từ những phân tích và so sánh trên, cùng với đặc điểm của máy lạnh thiết kế ta chọn công chất làm lạnh cho hệ thống là R22.