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家用制冷设备中制冷剂选用分析

发布时间:2016-08-03 作者:北京大金中央空调 点击:0

   目前家用空调、冰箱等制冷设备使用的制冷剂种类繁多,选择一种合适的制冷剂是比较困难的,必须考虑许多因素和进行全面评价。北京大金中央空调主要对当前使用的制冷剂和替代产品的性能和选用进行比较、分析。

家用制冷设备中制冷剂选用分析

 

家用制冷设备中制冷剂选用分析

 
  制冷剂,是在制冷循环系统中通过自身物理状态的改变,来实现温度交换的一种介质。制冷剂在压缩机工作下获得高温高压的气体制冷剂从高压端流出,在冷凝器中将热量和周围的空气或者水等交换冷凝成液态,再在蒸发器中吸收空间内的被冷却介质空气或者水的热量,最终实现制冷的目的。当前,制冷剂广泛应用于电冰箱、家用空调等制冷设备中。制冷剂的种类繁多,目前有80种左右,有无机化合物氨(R717)、水R718、二氧化碳R744;有机化合物氟利昂,二氟一氯甲烷(化学式CHClF2)制冷剂专用名称R22、四氟乙烷CF3CH2F --R134a、碳氢化合物丙烷 (C3H8)--R290、正丁烷(C4H10)--R600、异丁烷--R600a 等;混合制冷剂,R410a(是R125和R32各50%混合而成)等类型,并且种类不断研发壮大中,但用于家用空调和冰箱种类并不多。本文就现阶段家用制冷设备中使用的制冷剂类型和选用进行分析。
 
  制冷剂R22
 
  制冷剂R22,中文化学名称:二氟一氯甲烷,分子式:CHClF2,R22 属于氟利昂产品中的一员,属于氢氯氟烃类制冷剂,简称HCFC。在常温下R22是一种无色、无味的气体,不燃烧、不爆炸、无毒性,在加压时可以液化成无色透明的液体。相对分子质量为86.47,标准沸点-40.8℃,临界温度96.1℃,临界压力4.99MPa,臭氧层破坏潜能值(ODP)0.055,温室效应(GWP)1810。在干燥的环境中,温度在200以下,R22一般不与金属发生化学反应,稳定性很高,技术应用成熟,同时价格低廉,是目前家用空调行业普遍使用的制冷剂类型。但R22对臭氧层的破坏和全球变暖的重要影响,被国际社会列为禁用的制冷剂之一。根据1992年哥本哈根大会决议《蒙特利尔议定书》对R22的禁用期限做出了明确的规定:发达国家到2010年要减少75%,到2015年要减少90%,到2020年全面禁止生产R22,发展中国家也在逐渐减少中,到2030年也全面禁止生产R22产品。随着人类环保意识的提高,世界各国都在加快研制新产品替代R22的步伐,一些新的替代物应运而生。发展中国家可延期到2040年全面禁止生产R22产品。
 
  制冷剂R410A
 
  制冷剂 R410A,是一种混合制冷剂,它由 50%的二氟甲烷(R32)和 50% 的 五 氟 乙 烷(R125)混 合 而 成, 属 于 氢 氟 烃 类(HFC)。 R410A在常温下是一种无色,无味的气体,不浑浊,易挥发,分子量72.6,标准沸点-51.6℃,临界温度72.5℃;制冷系统的高压为 3.0MP,低压为:1.2MP,在相同的情况下约为 R22 的 1.5 倍。具有稳定,无毒,制冷(暖)效率更高等特点。制冷剂R410A中不含氯元素,不会与臭氧发生化学反应,不会破坏臭氧层。R410A目前是R22制冷剂的主要替代产品之一。
 
  制冷剂R134a
 
  R134a,化学名四氟乙烷,分子式:CH2FCF3,分子量:102,属于HFC型制冷剂,R134a 具有良好的综合性能,无毒,制冷性能又非常接近 R12,使之成为一种非常有效又安全的替代 R12 的产品。R134a可用在目前使用R12的许多领域,包括:电冰箱、汽车空调、小型固定制冷设备、超市中的中温制冷、工商业的制冷机,发泡剂,气雾剂产品,以及镁合金保护气体等。
 
  制冷剂R600A
 
  制冷剂R600A,又名:异丁烷。分子式C4H10。在常温下为无色无味的气体,在自身压力下为无色透明液体,制冷剂R600A是一种新型碳氢制冷剂,属于非氟利昂类新型制冷剂。标准沸点:-11.8℃,熔点:-159.6℃,燃点:460℃,分子量 58.12,临界温度为135℃,相对于水的密度为0.56。R600A取自天然成分,不损坏臭氧层,无温室效应,绿色环保。与各种压缩机润滑油兼容。是R12的最终替代产品之一。
 
  选用制冷剂的替代品是较困难的,必须考虑多种因素,又要进行全面评价,既要符合臭氧层破坏系数(ODP)、全球变暖系数(GWP)等环保方面的要求,同时还应考虑可燃性、毒性等安全方面的考虑,同时还要考虑相容性、维修和运行成本等经济因素。一种制冷剂的优劣,应当综合考虑以下几个因素:
 
  1.安全、可靠性
 
  2.ODP:臭氧层破坏系数。
 
  3.GWP:全球变暖系数。
 
  4.理想状况下的制冷量。
 
  5.维修和运行成本。
 
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  氢氟烃类(HFC)制冷剂不破坏臭氧层,是当前氢氯氟烃类(HCFC)制冷剂的主要替代产品。用来替代 R22 的主要物质有R410A,R407C,替代R12的主要物质是R134A ,R600A。R12与R134A比较,R134A和 R12都是温室气体,R134A的臭氧层破坏系数(ODP)等于0,因此R134A是环保型制冷剂。目前美国、日本等国家采用R134A来代替R12,但R134A在价格上也不便宜,同时还有一定的温室效应,是《蒙特利尔议定书》中受限制气体之一,因此R134A不是R12的最终替代产品。R600A 与 R134A 比较,R600A 与 R134A 都是无氟制冷剂,R134A具有性能稳定、安全、无毒、不破坏大气层。而R600A对大气臭氧层无破坏作用,同时也无温室效应,是R12一步到位的替代产品。但R600A制冷剂具有可燃性,有爆炸的可能性,在制冷系统的售后服务时要求比较高,在这方面需要大家继续改进技术。R410A与R22比较,两者都属于氟利昂制冷剂家族中的一员,同时都容易产生温室效应。但 R22 的在制冷性能方面要优于R410A,R22在家用空调系统中具有良好的制冷性能,同时性能稳定,技术成熟,价格还便宜,因此当前家用空调广泛选用R22制冷剂。如果选用R410A,我们将面临各种各样的困难,既有设备和材料的不足,又有售后服务人员的维修困难。大范围的使用R410A制冷剂,必然造成资金的大量投入在新的制冷设备和维修方面,而一段时间过后,完全环保的新型制冷剂研发出来后,R410A也将被替代,这样一来,当前的投入就完全浪费了,这都是商家和消费者都是难以承担的后果。作为R22的替代品,R410A并不是我们的最好选择,它只是一个暂时的替代产品,在笔者看来,最终我们选用的制冷剂应该是即无臭氧层破坏作用,又无温室效应的完全环保的新型制冷剂,因此对 R410A 寄予太大的希望和热情是无用的。
 
  根据我国签署的《蒙特利尔议定书》,我国可以继续使用R22止到2040年,这是国家为我国制冷设备厂家争取来的利益。生产制冷设备的厂家应该充分利用这个大好时期,一方面利用市场上广泛使用的R22制冷剂的配套设施和服务,持续为大家提供合格的制冷设备产品和服务;另一方面,厂商应加大投入、研发安全又满足环保要求的新型制冷剂,争取在2040年之前,将完全环保的新型制冷剂产品生产出来,这样就完全没必要使用过渡替代产品,大大地节约了社会成本和资金。
 
  综上所述,目前市场上完全理想的制冷剂是不存在的,现阶段R22制冷剂与其它替代制冷剂相比,仍然具有高效、稳定、价廉的优点,在家用空调的应用方面仍将处于优势地位,在理想的制冷剂问世之前,R22制冷剂仍然是实用的选择。在家用电冰箱产品中,选用环保型的非氟利昂类新型制冷剂R600A,只要加强售后人员的培训和学习,改进维修技术,完全可以满足环保和市场需求,是最理想的选择。

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