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空调制冷剂对大气环境的影响主要有两个方面,一是对大气臭氧层的破坏,另一方面是使全球气候变暖的温室效应。在卤代烃中,随着氯原子数的增加,其R407f制冷剂对大气臭氧层的破坏就愈严重,因此,CFC对大气臭氧层的破坏最严重,HCFC对大气臭氧层的破坏程度相对较小,HFC不破坏臭氧层。制冷剂对臭氧层的破坏程度用破坏臭氧层潜值(Ozone depletion potentia,简称ODP)表示。制冷剂的排放会产生全球气候变暖的温室效应,其R407f制冷剂影响程度用全球变暖潜值(Global warming potential,简称GWP)表示。
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。
对于R410a我们前几天有发布过文章,有详细说明与R22的差异,文章尾部有有链接,点击即可阅读。这里说说之前没有说到的内容。R410a制冷剂的容量和压力高于R22,运行压力高出50%-60%。R410a的运行噪声比R22压缩机明显地低2-4个分贝。与R22系统相比,R410a制冷剂系统有个显著的热传递优势,蒸发器的热传递高35%,冷凝器高5%。而R134a和R407C的系统热传递系数均低于R22。针对R410a制冷剂重新设计后的系统中,采用较小体积的蒸发器和冷凝器,成本更低,而且最高可达30%的制冷剂充注减少量。制冷剂充注量的减少,除了成本降低外,还能提升整个系统的可靠性。在相同冷量,相同冷凝温度的系统中,R410a制冷剂的系统能效比(COP)可以比R22高出6%。这是由于压缩机在压缩过程中的损耗更低,蒸发器和冷凝器具有更强的热传递性,整个系统内的压降更小。高效的热传递和更小的压降使其在相同运行条件下,冷凝温度更低,蒸发温度更高,这使压缩机在耗电更少,效率比更高的情况下,获得一个更好的运行范围。
对于R22制冷剂的替代物,R407c制冷剂曾是欧洲的主推替代制冷剂,但后来发现采用该种替代方案的制冷设备,其设备制冷量与制冷效率均要比原来的R22制冷剂机型低5%~8%,再加上由于R407c制冷剂的滑移温度较大,一旦发生泄漏,系统中工质的组成比例会发生变化,影响系统性能。与此相类似的R410a制冷剂,其滑移温度只有0.04K,混合组分的比例也更简单,而且它在液相时热导率高、粘度低,具有比R22制冷剂还优良的传输特性,非常适合制冷剂的远距离输送。基于此,欧洲逐渐改变原来的看法,与美日达成一致看法,将R410a制冷剂确定为R2制冷剂在单元式空调机和多联机组中的最佳替代物,并且开始淘汰R407c制冷剂。
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。
R410a替换在主要国际市场的全球趋势及展望的使用状况和进入国际市场的动态物理性质资料R410a,是一种混合制冷剂,它是由R32(二氟甲烷)和R125(五氟乙烷)组成的混合物,其优点在于可以根据具体的使用要求,对各种性质,如易燃性、容量、排气温度和效能加以考虑,量身合成一种制冷剂。R410a外观无色,不浑浊,易挥发,沸点-51.6℃,凝固点-155℃;其主要特点有:1、不破坏臭氧层。其分子式中不含氯元素,故其臭氧层破坏潜能值(ODP)为0。全球变暖潜能值(GWP)小于0.2。 2、毒性极低。容许浓度和R22同样,都是1000ppm。3、不可燃。空气中的可燃极性为0。4、化学和热稳定性高。5、水分溶解性与R22几乎相同。6、是混合制冷剂,由两种制冷剂组成。7、不与矿物油或烷基苯油相溶。(与POE[酯润滑油]、PVE[醚润滑油]相溶)。