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制冷剂是空调制冷循环的工作介质,制冷剂通过在蒸发器中汽化时吸热,在冷凝器中凝结时放热循环往复来达到制冷的目的。当前能用作制冷剂的物质有80多种,最常用的是氨、氟里昂类、水和少数碳氢化合物等。 目前,空调使用的制冷剂普遍有两种,一种是R22制冷剂,另一种是R410a新冷媒。R22制冷剂就是我们俗称的氟氯昂,也是目前国内大部分空调使用的制冷剂,它对大气臭氧有严重的破坏,到2020年将会全部取缔。而国际知名品牌的空调如三星、大金、特灵氟机使用的制冷剂都是R410a新冷媒,它对大气无破坏,更环保健康,因此使用R410a新冷媒为制冷剂的空调更好。
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。
R12制冷剂为烷烃的卤代物,学名二氟二氯甲烷,分子式为CF2Cl2。它是我国中小型制冷装置中使用较为广泛的中压中温制冷剂。R12制冷剂的标准蒸发温度为-29.8℃,冷凝压力一般为0.78~0.98MPa,凝固温度为-155℃,单位容积标准制冷量约为288kcal/m3。R12是一种无色、透明、没有气味,几乎无毒性、不燃烧、不爆炸,很安全的制冷剂。只有在空气中容积浓度超过80%时才会使人窒息。但与明火接触或温度达400℃以上时,则分解出对人体有害的气体。R12能与任意比例的润滑油互溶且能溶解各种有机物,但其吸水性极弱。因此,在小型氟利昂制冷装置中不设分油器,而装设干燥器。同时规定R12中含水量不得大于0.0025%,系统中不能用一般天然橡胶作密封垫片,而应采用丁腈橡胶或氯乙醇等人造橡胶。否则,会造成密封垫片的膨胀引起制冷剂的泄漏。
氟氯烃类制冷剂的化学性质非常稳定,R448a制冷剂在大气中的寿命极长,如CFC-11、CFC-12在大气中的寿命都在100年以上。在早期氟氯烃类制冷剂使用过程中,由于对它们的危害性缺乏认识或回收利用困难等原因,大部分的氟氯烃类制冷剂被排放到大气中,在平流层发生图1-4所示的光化学降解反应。氯原子一旦释放出来,即发生一系列的连锁反应,不断的消耗臭氧。据估算,每一个氯自由基可消耗10万个臭氧分子,这样,R448a制冷剂价格使同温层臭氧含量不断下降,以致于减薄臭氧层和形成臭氧空洞。