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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。
R410a:R22的替代制冷剂,R410a制冷剂由R32和R125按质量分数各50%的比例组成,其中R32(二氟甲烷CH2F2,A2L),R125(五氟乙烷CF3CHF2,A1),A410a的安全等级为A1,也属于不燃烧、不爆炸,毒性很小的工质。与R22相比,R410a属于高压制冷剂,对设备和系统耐压强度要求更高,但有利于减小压缩机排量、减小换热铜管直径、节约原材料;R410a制冷剂的传热和流动特性优于R22,有利于提高空调的运行效率,节能效果明显,目前已被广泛使用。但是R410a制冷剂全球变暖潜值GWP=1730(作为比较,CO2的GWP=1),对全球变暖的促进作用较大,因此R410a制冷剂并不是最终的环保制冷剂解决方案。
冷媒,俗称雪种,是在冷冻空调等系统中用以传递热能,产生冷冻效果的工作流体。品牌雪种依工作方式分类可分为一次冷媒与二次冷媒。依物质属性分类可分为自然冷媒与合成冷媒。冷媒(Refrigerant),在空调系统中,通过蒸发与凝结,使热转移的一种物质。冷媒是一种容易吸热变成气体,又容易放热变成液体的物质。早期冷冻厂用氨气当冷煤,氨在受压时,放热变成液体;当高压液体减压变成气体时,便会吸热。日常生活中常用的冷气机,里面用的冷媒是氟氯碳化物,但是以前使用的氟氯碳化物会破坏臭氧层,科学家已开发出不会破坏臭氧层的氟氯碳化物。理想冷媒无毒、不爆炸、对金属及非金属无腐蚀作用、不燃烧、泄漏时易于察觉、化学性安定、对润滑油无破坏性、雪种具有较高的蒸发潜热、对环境无害。
已发现具有共沸特征的混合物不到50种。其中满足作为制冷剂性质要求的仅十种。在所列共沸制冷剂中,已有显著商业应用的只有三种:R500,R502和R503。 采用共沸混合制冷剂的好处是:它几乎具有纯制冷剂的所有特征,可以象纯质一样使用方便。共沸混合制冷剂中标准沸点比构成它的组分物质的标准沸点都低,因而蒸发压力比其组分的蒸发压力高,可以扩大应用温度范围和提高单位容积制冷量。 至于混合物其它性质方面的调制,取决于其组分物质的性质。关于这一点,无论对共沸还是非共沸混合物都是一致的。例如,稳定性好的组分对混合物性质的贡献是改善稳定性;不可燃组分对混合物性质的贡献是抑制可燃性;;重分子组分对混合物性质的贡献是降低排气温度;溶油性好的组分对混合物的性质贡献是改善溶油性;…诸此等等。
1、蒸发压力要高:若冷媒之蒸发压力低於大气压力时,则空气易侵入系统,系统处理上较为困难,因此希望冷媒在低温蒸发时,其蒸发压力可高於大气压力。2、蒸发潜热要大:冷媒之蒸发潜热大,表示使用较少的冷媒便可以吸收大量的热量。3、临界温度要高:临界温度高,表示冷媒凝结温度高,则可以用常温的空气或水来冷却冷媒而达到凝结液化的作用。4、冷凝压力要低:冷凝压力低,表示用较低压力即可将冷媒液化,压缩机之压缩比小,可节省压缩机之马力。5、凝固温度要低:冷媒之凝固点要低,否则冷媒在蒸发器内冻结而无法循环。6、气态冷媒之比容积要小:气态冷媒之比容积愈小愈好,则压缩机之容积可缩小使成本降低,且吸气管及排气管可以用较小的冷媒配管。7、液态冷媒之密度要高:液态冷媒之密度愈高,则液管可用较小的配管。8、可溶於冷冻油:可溶於冷冻油,则系统不必装油分离器。9、化学性质稳定:蒸发温度会随应用温度而变化,例如冰水机之蒸发温度约为0~5℃,冷在冷冻循环系统中,冷媒只有物理变化,而无化学变化,不起分解作用。10、蒸发潜热要大:对钢及金属无腐蚀性,氨对铜具有腐蚀性,因此氨冷冻系统不得使用铜管配管;绝缘性要好,否则会破坏压缩机马达之绝缘,因此氨不得使用於密闭式压缩机,以免与铜线圈直接接触。11、无毒不燃不爆。12、不破坏环境