現(xiàn)在空調(diào)用什么制冷劑(空調(diào)用的什么制冷劑)

前沿拓展：

一、制冷劑的分類

按制冷劑的分子結(jié)構(gòu)：分為無機(jī)化合物和有機(jī)化合物兩大類

按制冷劑的組成：單一制冷劑和混合制冷劑

按制冷劑的物理特性：高溫（低壓）、中溫（中壓）、低溫（高壓）制冷劑

下表為按物理特性區(qū)分的主要制冷劑：

類別

制冷劑

標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)溫度℃

30℃時(shí)的冷凝壓力kPa

高溫制冷劑

（低壓制冷劑）

R11、R21、R123、R114等

＞0

≤300

中溫制冷劑

（中壓制冷劑）

R717、R12、R22、R502、R134a等

60～0

300～2000

低溫制冷劑

（高壓制冷劑）

R13、R14、R23、R503、甲烷、乙烯等

≤60

＞2000

二、制冷機(jī)的編號命名

按我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB77781987規(guī)定了各種通用制冷劑的編號方法，等效采用美國ANSL/ASHRAE34標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定用字母R和它后面的一組數(shù)字及字母作為制冷劑的簡寫編號。R字母作為制冷劑的代號，后面的數(shù)字或字母則根據(jù)制冷劑的種類及分子組成按一定的規(guī)則編寫。

1、 無機(jī)化合物：

無機(jī)化合物按序號700表示，化合物的相對分子質(zhì)量加上700就得出其制冷劑的編號；

主要無機(jī)化合物見下表：

H2O

NH3

CO2

SO2

R718

R717

R744

R764

2、 鹵代烴：、

鹵代烴是飽和碳?xì)浠衔锏姆⒙取搴脱苌锏目偡Q，目前用作制冷劑的的主要是甲烷、乙烷、

丙烷和環(huán)丁烷和衍生物。

鹵代烴的分子式通常為CmHnFpClqBrr；

鹵代烴制冷劑的編號原則：

R后的第1位數(shù)以碳原子數(shù)量減去1，如果碳原子數(shù)目為1，可以不寫；第二位數(shù)表示氫原子數(shù)目n加上1； 第三位數(shù)表示氟原子數(shù)目。

若化合物中含溴，則在后面增加字母B及溴原子數(shù)目，例如：CF3Br，編號為R13B1

環(huán)狀衍生物的編號在R后加一個(gè)字母C，例如：八氟環(huán)丁烷C4F8，編號為RC318

乙烷系制冷劑的同分異構(gòu)體具有相同的編號，但最對稱的一種制冷劑的編號后面不帶任何字母，而隨著同分異構(gòu)體變得愈來愈不對稱時(shí)，就附加小寫a、b、c等字母。

下表所列部分制冷劑的分子式及編號

制冷劑

分子式

制冷劑

分子式

制冷劑

分子式

制冷劑

分子式

R11

CCl3F

R13

CClF3

R22

CHClF2

R134

CHF2CHF2

R12

CCl2F2

R21

CHCl2F4

R123

CHCl2CF3

R134a

CH2FCF3

3、碳?xì)浠衔?/p>

這類制冷劑主要有飽和碳?xì)浠衔锖头秋柡吞細(xì)浠衔铩?/p>

飽和碳?xì)浠衔镏评鋭┲屑淄椤⒁彝椤⒈榈木幪柗椒ㄅc鹵代烴相同；

丁烷的編號特殊，正丁烷編號R600，異丁烷編號R600a；

非飽和碳?xì)浠衔锞幪栐谧帜窻后第一位數(shù)字定為1，接著的數(shù)字編號與鹵代烴相同。

主要碳?xì)浠衔锓肿邮郊熬幪?/p>

CH4

CH3CH3

CH3CH2CH3

CH3CH2CH2CH

CH(CH3)3

CH2=CH2

CH3CH=CH2

R50

R170

R290

R600

R600a

R1150

1270

4、 混合制冷劑

此類制冷劑包括共沸制冷劑和非共沸制冷劑。己經(jīng)商品化的共沸制冷劑，依應(yīng)用先后在R500序

號中順次地規(guī)定；己經(jīng)商品化的非共沸的制冷劑，依應(yīng)用先后在R400序號中順次地規(guī)定。

常見的混合制冷劑如下表：

編號

R500

R502

R503

R407C

分式式

CCL2F2/CH3CHF2

CHCLF3/CCLF2CF3

CHF3/CCLF3

CH2F2/ CHF2C3F/ CH2FCF3

成分

R12/152a

R22/115

R23/13

R32/125/134a

質(zhì)量百分比

73.8/26.2

48.8/51.2

40.1/59.9

23/25/52

5、 其它各種有機(jī)化合物，規(guī)定按600序號編寫，其編號任選。

三、選用制冷劑時(shí)的性質(zhì)因素

1、制冷劑的熱力性質(zhì)

由于制冷劑總在兩相區(qū)或接近飽和狀態(tài)，在制冷設(shè)備的設(shè)計(jì)計(jì)算中，可查閱相關(guān)設(shè)計(jì)手冊。

2、制冷劑的化學(xué)、安全和環(huán)境性質(zhì)

1）制冷劑的熱穩(wěn)定性：在使用溫度范圍內(nèi)不能分解；

2）制冷劑與水的溶解性：制冷劑中當(dāng)含水量超過水的溶解度，會(huì)出現(xiàn)游離水；當(dāng)?shù)陀?℃時(shí)，結(jié)冰后堵塞節(jié)流機(jī)構(gòu)通道；水溶解制冷劑后發(fā)生水解現(xiàn)象，生成酸性物質(zhì)，腐蝕金屬材料，降低電氣絕緣性能。

3）制冷劑與潤滑油的溶解性：

制冷劑與潤滑油不互溶時(shí)

優(yōu)點(diǎn)：蒸發(fā)溫度比較穩(wěn)定，同時(shí)在制冷設(shè)備中制冷劑與潤滑油分為兩層，因此易于分離；

缺點(diǎn)：傳熱器的傳熱面上，會(huì)形成阻止傳熱的油膜；

制冷劑與潤滑油互溶時(shí)

優(yōu)點(diǎn)：在傳熱表面不會(huì)形成油膜，潤滑油隨制冷劑一起滲透到壓縮機(jī)的各個(gè)部件形成良好的潤滑；

缺點(diǎn)：溶解制冷劑的潤滑油的粘度會(huì)降低，相同壓力下的蒸發(fā)溫度會(huì)升高等現(xiàn)象。

4）制冷劑對金屬和非金屬的作用，

鹵代烴類制冷劑在含水時(shí)形成酸性物質(zhì)，能夠溶解銅，當(dāng)沉積在高溫的鋼鐵部件上，會(huì)發(fā)生鍍銅現(xiàn)象，影響部間的配合間隙、密封。同時(shí)，鹵代烴易溶解天然橡膠和樹脂，所以選擇絕緣材料時(shí)應(yīng)選用耐鹵代烴的物質(zhì)，如氯丁烯、氯丁橡膠、尼龍、塑料等材料。

5）制冷劑的電絕緣性：要求制冷劑應(yīng)具有良好的電絕緣性能，在有雜質(zhì)、潤滑油的存在會(huì)使制冷劑的電絕緣強(qiáng)度下降。

6）制冷劑的安全性

制冷劑的毒性問題國內(nèi)尚未定出標(biāo)準(zhǔn)，一般引用按ASHARE3492以毒性和可燃性定量的方法；

毒性

可燃性

較低毒性

較高毒性

較高可燃性

A3

B3

較低可燃性

A2

B2

無火焰蔓延

A1

B1

7）環(huán)境性能指標(biāo)，考慮制冷的ODP、GWP、大氣壽命等因素。

3、制冷劑的替代

鹵代烴以其優(yōu)良的勢力學(xué)、物理、化學(xué)、安全性質(zhì)，被廣泛應(yīng)用于制冷、空調(diào)中作制冷劑，推動(dòng)了制冷技術(shù)的發(fā)展。

CFCs 類制冷劑對大氣的破壞作用：

此類物質(zhì)進(jìn)入大氣層后，幾乎全部升浮到臭氧層，在紫外線的作用下，CFCs放出Cl自由基，參與對臭氧的消耗，使臭氧層減薄或出現(xiàn)臭氧空洞。臭氧層的破壞，增加了太陽對地球表面的紫外線的輻射強(qiáng)度。根據(jù)測算，若臭氧層每減少1%，紫外線的輻射量將增加2%。紫外線輻射量的增加，使人的免疫系統(tǒng)受到破壞，抵抗力下降，皮膚癌、白內(nèi)障等病患增多。并使全球農(nóng)作物、水產(chǎn)減產(chǎn)；導(dǎo)致森林或樹木壞死，加速塑料制品老化；城市光化學(xué)煙霧發(fā)生的幾率提高。

同時(shí)，CFCs的排放也會(huì)加劇地球的溫室效應(yīng)，CFC是加劇溫室效應(yīng)的主要?dú)怏w，和CO2一樣，穩(wěn)定地吸收太陽熱，使地球平均氣溫上升，海平面上升，土地沙漠化加劇，危害地球許多生物，破壞生態(tài)平衡。在目前估計(jì)的氣溫變暖因素中2025%是CFC作用的結(jié)果。

為了保護(hù)臭氧層，國際社會(huì)于1985年和1987年分別制定了《維也納公約》和《關(guān)于消耗臭氧物質(zhì)的蒙特利爾議定書》，對受控物質(zhì)的范圍、限制和禁止使用的時(shí)間做了具體的規(guī)定。我國于1991年6月成了《蒙特利爾議定書》成員國，并于1993年制定了《中國逐步淘汰消耗臭氧物質(zhì)的國家法案》，于2002年完全淘汰R11，2006年完全淘汰R12。

采用對大氣臭氧層破壞能力小的HCFCs純制冷劑或由其組成的混合制冷劑，例如用產(chǎn)品中R22、R123、R142b等制冷劑，由于其仍對臭氧層有破壞作用且加劇大氣溫室效應(yīng)，它們只是過渡的替代物，最終還是會(huì)被禁止的。

最終的解決方案是采用ODP值為0，且GWP值也很小的物質(zhì)作為制冷劑，例如R134a和R152a，以及近年來出現(xiàn)的混合制冷劑；

四、主要制冷劑的熱力、物理、環(huán)境參數(shù)表

制冷劑

適用機(jī)型

標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)

℃

凝固溫度

℃

臨界溫度

℃

臨界壓力

MPa

毒性

大氣壽命

ODP

GWP

R11

離心

23.7

111.1

198.0

4.41

A1

45

1.000

4600

R12

螺桿、離心

29.8

155.0

112.0

4.14

A1

100

0.820

10600

R22

螺桿、離心

40.8

160.0

96.2

4.99

A1

11.8

0.034

1900

R123

離心

27.8

107.0

183.3

3.66

B1

1.4

0.012

120

R134a

螺桿、離心

26.1

101.1

101.1

4.06

A1

13.6

0.000

1600

R407c

螺桿

43.8

87.3

4.63

A1/A1

0.000

1980

R500

離心

33.6

158.9

102.1

4.17

A1

0.605

7870

R502

離心

45.3

80.7

4.02

A1

0.221

6200

R717

螺桿、離心

33.3

77.7

132.3

11.34

B2

0.000

＜1

性能指標(biāo)

性能指標(biāo)

單位制冷量

(KJ/Kg)

單位容積制冷量(KJ/m3)

單位理論功(KJ/Kg)

單位冷凝熱(KJ/Kg)

制冷系數(shù)

卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)

熱力完善度

R22

157.46

3902.3

25.65

183.11

6.13

7.94

0.77

R134a

143.91

2480.4

21.91

165.83

6.57

7.94

0.827

R123

144.84

399.55

20.65

161.7

7.01

7.94

0.88

備注：空調(diào)工況下進(jìn)行測量：冷凝溫度40℃，蒸發(fā)溫度5℃

拓展知識：