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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。
1.雪种蒸发压力要高: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℃,冷冻库主机之蒸发温度约为-20 ~ -30℃,家用空调机之蒸发温度约为5~10℃。蒸发温度愈低,蒸发压力亦愈低,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.雪种冷凝压力要低: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,则系统不必装油分离器。
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,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,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。
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)。
随着越来越多旨在减少氢氟烃温室效应的全球环境法规和政策的出台,第四代制冷剂R1234yf备受关注,该产品具有零臭氧潜能值(0DP)和较低的全球变暖潜能值(GWP)的特点,是继氢氯氟烃(HCFC)和氢氟烃(HFC)之后新一代0DS替代品——氢氟烯烃(HF0)。近些年随着欧盟对R1234yf的认可,R1234yf最有可能替代H134a 成为新一代汽车制冷剂。R1234yf主要应用于汽车和冰箱,也被用于许多大型固定式和商用制冷设备。欧盟MAC指令要求自2017年1月1日起,所有在欧洲销售的车辆必须采用全球变暖潜值低于150的制冷剂。
R410a制冷剂虽说是非共沸制冷剂,但不同成分的泡点非常接近。所以实际应用中,如果是在原有充注R410a制冷剂的系统中少量加注,只要确认系统没泄漏,可以不用抽真空,直接少量加注即可。当然这种操作比较粗糙,只适用于实际应用。如果面向科研,需要精准控制充注量,抑或大量加注,就需要抽真空重新加注了。