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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。
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。
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。
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。R507制冷剂价格在这一阶段,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,R507制冷剂主要替代产品为氢氟烃HFCs和天然工质类。