Europejska Komisja Międzynarodowego Komitetu Chłodnictwa wprowadziła jednolity system nazewnictwa czynników chłodniczych (roboczych), który później stał się standardem ISO; podstawą tego systemu jest budowa chemiczna czynników. W praktyce stosowane są również nazwy handlowe (firmowe) czynników, jak np. freony.
Oznaczenie czynnika chłodniczego składa się z kilku symboli, których znaczenie jest związane z ich wartością i pozycją w nazwie. Identyfikacyjny numer kodowy poprzedzony jest literą „R” (ang. Refngerant), po której następuje dwu-lub trzycyfrowa (w przypadku węglowodorów nienasyconych- czterocyfrowa) liczba, w niektórych przypadkach z dodatkowym oznaczeniem literowym. Kolejne cyfry w symbolu Rxyz oznaczają: ;
x – liczbę atomów węgla w cząsteczce zmniejszoną o jeden. Jeśli x równy jest zero, to wartość ta jest pomijana w oznaczeniu czynnika. W oznaczeniu roztworów zeotropowych x jest równy cztery, a azeotropowych – pięć. W oznaczeniu szczególnych związków organicznych wartość x jest równa sześć, a związków nieorganicznych – siedem.
y – jeżeli x zawarte jest pomiędzy zero i trzy, to y oznacza liczbę atomów wodoru w cząsteczce powiększoną o jeden. Gdy x jest równe cztery i pięć, to yz jest liczbą zmienną, która oznacza skład roztworu. Gdy x równe jest sześć, to y przyjmuje wartość zero dla węglowodorów, jeden dla związków z tlenem, dwa dla związków z siarką i trzy dla związków azotu. Gdy x równe jest siedem* to yz jest masą cząsteczkową czynnika.
z – jeżeli x znajduje się pomiędzy zero i trzy, to z oznacza liczbę atomów fluoru w cząsteczce.
W przypadku, gdy w skład cząsteczki czynnika wchodzi atom bromu, to jego oznaczenie jest uzupełniane literą B oraz liczbą określającą liczbę atomów bromu w cząsteczce.
Dodatkowo, w zależności od budowy cząsteczki, czynniki chłodnicze przyporządkowane są do odpowiedniej grupy związków chemicznych:
CFC – chlorofluorowęglowodory- skrót używany do oznaczania w pełni halogenowych związków węgla, w których wszystkie atomy wodoru w cząsteczce zostały zastąpione atomami chloru i fluoru. Związki te charakteryzują się dużą stabilnością chemiczną.
HCFC – wodorochlorofluorowęglowodory – skrót używany do oznaczania substancji organicznych, w których nie wszystkie atomy wodoru w cząsteczce zostały zastąpione przez atomy chloru i fluoru.
HBFC — wodorobromofluorowęglowodory — skrót używany do oznaczania substancji organicznych, w cząsteczkach których występują atomy bromu.
HFC – hydrofluorowęglowodory – skrót używany do oznaczania substancji organicznych, w cząsteczkach których część atomów wodoru została zastąpiona atomami fluoru.
FC – skrót używany do oznaczania substancji organicznych, w cząsteczkach których wszystkie atomy wodoru zostały zastąpione atomami fluoru. W substancjach tych nie ma atomów wodoru i chloru.
HC – węglowodory nasycone – grupa związków, w których nie występują halogenki.
Jeżeli istnieją izomery (związki o takiej samej ilości poszczególnych atomów, ale przyłączone do atomów węgla w innym porządku), to wówczas mogą być dodawane odpowiednie litery do oznaczenia cyfrowego (a, b, c itd.).
Przykład: R134a
Zawiera:
2 atomy węgla,
2 atomy wodoru,
4 atomy fluoru,
a nie zawiera atomów chloru
czyli: C2H2F4
Taki zestaw atomów pierwiastków może wystąpić w następujących układach:
CHF2 – CHF2; – R134
lub CH2F – CF3 – 134a (litera a oznacza asymetrię cząsteczki).
Przykład: amoniak – NH3; związek nieorganiczny – x=7
yz – masa cząsteczkowa NH3 = 14 + 3 ·1=17
Oznaczenie amoniaku – R717
Przykład: dwutlenek węgla – C02; związek nieorganiczny – x=7
yz – masa cząsteczkowa CO2 =12 + 2 ·16=44
Oznaczenie dwutlenku węgla — R744
W literaturze stosowane są równolegle dwa, opisane wyżej, sposoby oznaczania czynników roboczych: ;
jak np. R22 lub HCFC-22; R134a lub HFC-134a itd.
W tablicy podano właściwości fizyczne czynników najczęściej stosowanych w pompach ciepła. Czynniki podane w tej tablicy są czynnikami jednorodnymi z wyjątkiem freonu 502 (R502); który jest roztworem azeotropowym R22 i R115 o następujących udziałach R22/R115=48,8/51,2%.
Tablica. Fizyczne właściwości wybranych czynników roboczych pomp ciepła
Rodzaj
czynnika |
Wzór
chemiczny |
Normalna
temperatura wrzenia |
Masa molowa | Parametry punktu krytycznego | ||
M | Pk | Tk | vk | |||
_ | – | °C | kg/kmol | MPa | K | dm3/kg |
R502 | CHCIF2/
ccif2-cf3 |
-45,6 | 111,6 | 4,07 | 355,3 | 1,783 |
R22 | chf2ci | -40,7 | 86,5 | 4,99 | 369,3 | 1,949 |
R12B1 | CF2ClBr | -3,8 | 165,4 | 4,25 | 426,9 | 1,485 |
R114 | ccif2
-ccif2 |
+3,5 | 170,9 | 3,26 | 419,0 | 1,720 |
R114B2 | CBrF2
-CBrF, |
+47,3 | 259,8 | 3,37 | 487,6 | 1,266 |
R134a | ch2f-cf3 | -26,4 | 102,3 | 4,07 | 374,1 | 1,966 |
Roztwór – układ dwóch lub większej liczby związków chemicznych połączonych wzajemnie siłami van der Waalsa (siłami wynikającymi z wzajemnego oddziaływania elektrycznego trwałych dipoli, istniejących w cząsteczkach biegunowych oraz dipoli indukowanych, wzbudzonych oddziaływaniem sąsiednich atomów, cząsteczek lub jonów). Układ taki nie rozdziela się pod wpływem siły grawitacji.
Roztwór azeotropowy – szczególny przypadek roztworu, w którym skład masowy fazy ciekłej i gazowej będącej w równowadze termodynamicznej w danej temperaturze, jest jednakowy. Często w odniesieniu do roztworów czynników roboczych używane jest określenie mieszanina. Jest to błędne, gdyż mieszanina – to układ dwóch lub większej liczby składników w dowolnej proporcji masowej, które nawet po dokładnym wymieszaniu mogą się samorzutnie rozdzielić.
Dla czynnika CH2Cl2 jakie będą dwie formy nazewnictwa?