家用空調制冷劑介紹

　　制冷網：目前家用空調器中使用的制冷劑大多是R22，少數國家開始使用R407c和R410a這兩種環保制冷劑。由于R22的分子中含有氯原子，會破壞大氣臭氧層。對R22等制冷劑的替代品主要有兩大類，即氫氟烴類(HFC類)和碳氫類(HC類)。比較成熟的替代R22的氫氟烴類制冷劑。

　　1.R407C

　　R407C是由R32、R125和R134a混合而成的，其混合比例(質量比)為：R32占32%，R125占25%，R134a占52%。R407c用于替代R22，在目前用得較多。原有R22制冷設備改用R407C后，除更換潤滑油、調整系統制冷劑

　　充注量及節流元件外，對壓縮機及其余沒備均可不作改變，但空洞器的制冷量及能效比相對

　　R22稍有下降，結構優化后可望與R22相近。

　　2.R410a

　　R410a是由R32和R125混合而成的，其R410a的混合比例為：R32占50% ,R125占50%。其熱力學性能十分接近單工質，這對熱力計算、維修均帶來方便，用其替代R22時空調設備的結構要作改動，制冷系統的冷凝壓力和制冷

　　量均增大近500，能效比與R22相近。

　　三、天然替代工質

　　天然制冷劑(Natural Refi-igerant)是指天然存在不是用人工合成的可作制冷劑的物質，如水、空氣、氮氣、烴(甲烷、丙烷、丁烷等)、氨、二氧化碳、氦等。氮、甲烷、空氣、氦等因標準蒸發溫度很低， 主要用于低溫工程，其余的則可用于制冷工程。人工合成的化合物大量地釋放到周圍環境中， 往往產生無法預計的后果。用HFC替代CFC，并可以緩解對臭氧層的破壞，但是沒有解決另一個危害地球生態平衡的問題— — 溫室效應。而氨、丙烷、丁烷及二氧化碳等用作制冷劑有許多突氧層也不產生溫室效應(作制冷劑的co2取自大氣， 不增加大氣中CO：的含量)、價格低廉、可采用傳統的潤滑油等。當然，由于可燃性、毒性的問題，使用烴及氨時，務必注意安全問題;采用c01，必須對壓縮機及制冷系統進行重新設計。這些問題均可通過技術上的不斷改進而解決。

　　1.CO，制冷劑的特性

　　Co2制冷劑運用在制冷及空調上已有百年以上的歷史。雖然Co2制冷劑有許多優良的特性，但在高

　　溫環境運轉時的容積損失大、系統效率低、操作壓力高等，是以往一直無法解決的難題。1930年開始研究使用CFC 為制冷劑時，未發現其對出的優點，如熱力性質好，不破壞臭 環境的影響，因此，CFC制冷劑便逐步取代了較有使用限制的天制冷劑(如氨有毒、碳氫化合物易燃、CO2效率低等)，到了20世紀50年代，國際上運用CO2作制冷劑便停止了。

　　經過半個多世紀的發展，也是由于環保需求，在CO2制冷劑運用領域上又開始了新的研究。1993年，挪威的G.Lorentzen和I.Pettersens*先提出了將CO 制冷劑應用在汽車空調制冷系統上，并進行了一些

　　實驗研究。CO2與R12制冷劑相比具有如下一些性質：

　　(1)CO2的臨界溫度低(31.1℃ )，

　　如以CO 為制冷劑進行壓縮，則其放熱區將超越臨界點溫度以上，而處在超臨界點的區域中工作。

　　(2)0 的I臨界點壓力高(738MPa)，約為R12的1.8倍，但是，因其臨界點溫度低，在進行壓縮循環時，其工作壓力將更高。CO2在超臨界點區域進行放熱有相當大的溫差可實現，因此，該特性很適合應用于高效率的熱泵系統中，

　　CO2具有較高的絕熱系數，將導致壓縮機排氣溫度升高。但壓縮比低，足以抵消絕熱系數所帶來的負效應，而且可以降低壓縮機余隙容積再膨脹的損失。比熱容、蒸發潛熱、導熱系數，以及動力黏度是與熱交換和壓降相關的重要性能參數，在這些性能參數方面，CO：要比鹵代烴好。

　　另外，從實用的觀點來看，CO：與鹵代烴制冷劑相比還有以下優點：

　　1)與各種潤滑油和常用機零部件材料相容;

　　2)很容易獲取，不受供應限制;

　　3)運行維護方便，無需回收再生，價格低廉

　　2.丙烷制冷劑的特性

　　丙烷廣泛地存在于石油、天然氣中，提煉方便、價格便宜，在石油化工產業得到廣泛應用。丙烷是一種非常廉價的天然制冷劑，其ODP和GW P值均為零。丙烷(P,290)是飽和碳氫化合物，化學性質很不活潑，難溶于水。它能使潤滑油溶解，讓潤滑油黏度下降，因此，需選用黏度較大的潤滑油。丙烷屬于中溫冷劑，標準蒸發溫度低于0℃ 、高于一60℃ ，冷凝壓力高于0.3MPa、低于2.0MPa。

　　丙烷是非極性化合物，它的壓縮性能比R.134a好。在空調工況下，丙烷的壓力比要比相應條件下的R134a低，這對于提高壓縮機的輸氣系數、降低壓縮機的排溫是有利的。丙烷具有很大的汽化潛熱，這不僅可以提高冷凝和蒸發傳熱系數，而且表明在系統中可以減少丙烷的充注量。丙烷的氣相和液相導熱系數比R.134a高，這也在一定程度上提高了丙烷的冷凝和蒸發傳熱系數，降低了不可逆損失，同時也可以減少換熱器的換熱結構尺寸。另外，丙烷的黏性系數比R134a低，而丙烷的分子量又比R134a小得多。丙烷在0℃ 時的單位容積制冷量比R134a高35%，這樣就可以減少空調系統的尺寸，降低制造成本。丙烷具有優良的熱力學性能，且與R12系統相容，具有良好的經濟性。雖然有人對它的可燃性表示擔憂，但這已不能成為新技術發展的障礙，現代的管理制度使人們完全可以控制丙烷使用時的可燃性。