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目前环保问题成了全球的瞩目热门话题,臭氧层的不断破坏和地球气候的逐渐变暖,是当今人类所面临的两大亟待解决的环境问题。近30多年的研究发现氟利昂对全球环境有着严重的影响,直接影响人类的生存条件,这已引起了国际上的极大关注。暖通空调行业最常用的碳氢制冷剂,是饱和碳氢化合物中全部或部分氢元素被氯、氟和溴代替后衍生物的总称。国际规定用“R”作为这类制冷剂的代号,如R22.制冷剂..等,分为氯氟烃(CFCs)、含氢氯氟烃(HCFCs)、含氢氟烃(HFCs)三大类,其中CFCs和HCFCs中均含有氯,是破坏臭氧层的元凶,是公认禁止使用的制冷剂,而HFCs虽然不含有破坏臭氧层的氯原子,但依然含有卤素氟原子,而各种卤原子泄露到大气中,会加剧地球的温室效应,因此也只是过渡性制冷剂。环保制冷剂的最终目标,就是要完全淘汰卤原子,但是这只是比较片面的看法。
R29是另一种新式环保冷媒,无色、微溶于水,不含臭氧。但是安全系数却不够高。如果与空气混合,有一定概率发生燃爆,如果遇到明火,很容易诱发事故。目前来看,行业中习惯用纯度高的R290制冷剂来作为感温工质。从我国不断强调节能环保的发展思路来看,空气能热泵的冷媒发展,也在遵循环保无污染的思路。未来的热泵市场上,环保冷媒必将占有一席之地。一起为蓝天保卫战贡献一份力量!
(1)环保性:要求工质的臭氧消耗潜能值(ODP)与全球变暖潜能值(GWP)尽可能小,以减小对大气臭氧层的破坏及引起全球气候变暖。(2)R407c制冷剂具有优良的热力学特性:具有优良的热力学特性以便能在给定的温度区域内运行时有较高的循环效率。具体要求为:临界温度高于冷凝温度、与冷凝温度对应的饱和压力不要太高、标准沸点较低、流体比热容小、绝热指数低、单位容积制热量较大等。(3)优质R407c制冷剂具有优良的热物理性能:具体要求为:较高的传热系数、较低的粘度及较小的密度。(4)具有良好的化学稳定性:要求工质在高温下具有良好的化学稳定性,保证在最高工作温度下工质不发生分解。(5)与润滑油有良好互溶性。(6)安全性:工质应无毒、无刺激性、无燃烧性及爆炸性。(7)有良好的电气绝缘性。(8)经济性:要求工质低廉,易于获得。
相对于臭氧层淘汰计划,国际上对温室效应方面的政策变化,表现得较为曲折坎坷。从20世纪70年代人类开始关注引起大气温度升高的温室效应,到各国政府开始致力于统一解决气体排放的《联合国气候变化框架公约》,每一步脚印都走得比较艰辛。根据公约统一认识,造成地球温度上升的温室气体主要包括:二氧化碳、甲烷、对流层臭氧、氧化亚氮、碳氟化合物、颗粒型烟雾。温室气体的排放源头,大约70%的温室气体排放都来自于化石燃料的使用和某些工业过程,而大约30%的温室气体排放则来自于农业生产方式和土地用途的改变。对于我们暖通行业来说,最为关心的是碳氟化合物以及与其间接相关的二氧化碳。
制冷剂的发展,主要考虑制冷性能,成本,对环境的影响,安全性等几个方面。但是目前看来,能够在这几个方面都完全满足的要求的制冷剂还没有出现。现在呼声最高的制冷剂是HFO-1234yf。该种制冷剂GWP=4,ODP=0。系统性能与R134a接近,可以完全替代R134a。目前在欧洲的部分汽车厂家已经开始使用这种制冷剂做汽车空调。但是这种制冷剂的一个问题就是它的可燃性。所以考虑到安全问题,这种制冷剂的推广还需要时间。另一个方向就是自然工质,像二氧化碳,氨等等,当然这些也是面临一些技术上的困难。
氨是目前使用最为广泛的一种中压中温制冷剂。氨的凝固温度为-77.7℃,标准蒸发温度为-33.3℃,在常温下冷凝压力一般为1.1~1.3MPa,即使当夏季冷却水温高达30℃时也绝不可能超过1.5MPa。氨的单位标准容积制冷量大约为520kcal/m3。氨有很好的吸水性,即使在低温下水也不会从氨液中析出而冻结,故系统内不会发生“冰塞”现象。氨对钢铁不起腐蚀作用,但氨液中含有水分后,对铜及铜合金有腐蚀作用,且使蒸发温度稍许提高。因此,氨制冷装置中不能使用铜及铜合金材料,并规定氨中含水量不应超过0.2%。氨的比重和粘度小,放热系数高,价格便宜,易于获得。但是,氨有较强的毒性和可燃性。若以容积计,当空气中氨的含量达到0.5%~0.6%时,人在其中停留半个小时即可中毒,达到11%~13%时即可点燃,达到16%时遇明火就会爆炸。因此,氨制冷机房必须注意通风排气,并需经常排除系统中的空气及其它不凝性气体。