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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。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、具有较高的蒸发潜热、对环境无害。
第一阶段是19世纪~20世纪初期。该阶段的制冷剂主要是从大自然中直接获取的,如酒精、氨气、汽油、二氧化碳等,它们大多数具有可燃、有毒、腐蚀性、压力过高等不利因素。第二阶段是20世纪30年代到90年代。20世纪30年代,美国杜邦公司先后发明了R11制冷剂、R12制冷剂、R13制冷剂等一系列CFCs制冷剂,并为其注册了杜邦公司专有的商品名称Freon®(中文名称:氟利昂),在其之后陆续又发明了R22、R123等HCFCs等制冷剂,并将其也纳入氟利昂的范畴之内。在这一阶段,全球大部分制冷设备主要以R11、R12、R22这三种典型制冷剂为主。但是,自从1985年英国南极考察队发现南极洲上空的臭氧空洞以来,人们逐渐发现以CFCs和哈龙等为首的一系列化学品,正是消耗臭氧层的代表物质(简称“ODS物质”)。第三阶段是1990年至今。这一阶段,各国科学家都在积极寻找绿色环保型制冷剂,主要替代产品为氢氟烃HFCs和天然工质类。
(1)环保方面:要符合环保要求,要从ODP、GWP和POCP三方面来进行综合评价。(2)安全性方面:要求能够安全使用。制冷剂是否可燃,一般和其GWP值呈反比关系。对于GWP值很低的可燃制冷剂,只要我们采取可靠的技术手段,就可以使其得到安全使用。(3)使用性能方面:能效和容积制冷量要求高于R-134A。(4)使用量方面:要求系统充注量小于R-134A,以节约资源,建议选用相对单位质量制冷量大而密度小的物质,以尽可能减少系统加注量。(5)减少替代成本方面:要求实现灌注式直接替代,既在现有的汽车空调制冷系统中不更换压缩机、润滑油等主要零部件,仅通过更换制冷剂进行替代。
制冷剂,又称冷媒、致冷剂、雪种,是各种热机中借以完成能量转化的媒介物质。这些物质通常以可逆的相变(如气-液相变)来增大功率。如蒸汽引擎中的蒸汽、制冷机中的雪种等等。一般的蒸汽机在工作时,将蒸汽的热能释放出来,转化为机械能以产生原动力;而制冷机的雪种则用来将低温处的热量传动到高温处。传统工业及生活中较常见的工作介质是部分卤代烃(尤其是氯氟烃),但现在由于会造成臭氧层空洞而逐渐被淘汰。其他应用较广的工作介质有氨气、二氧化硫和非卤代烃(例如甲烷)。
制冷剂的溶解性是指其与油的互溶性质,该性质应从两个方面来进行分析:1、如果制冷剂与润滑油能任意互溶,R407c制冷剂其优点是能为机体润滑创造良好条件,且在蒸发器和冷凝器的换热面上不易形成油膜阻碍传热;其缺点是从压缩机带出的油量过多,品牌R407c制冷剂将使蒸发器中的蒸发温度升高。2、部分或微溶于油的制冷剂,其优点是从压缩机带出的油量少,故蒸发器中蒸发温度较稳定;其缺点是在蒸发器和冷凝器换热面上形成很难清除的油膜,影响了传热。在安全性方面的要求:由于制冷剂在运行中可能泄漏,故要求制冷剂对人身健康无损害、无毒性和无刺激作用。