中国空调制冷技术发展新动态
2006年7月18日 8:41 来源：数字家电
作者：赵婷婷
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当前的制冷技术已经几乎渗透到各个生产技术、科学研究领域，并在改善人类的生活质量方面发挥着巨大作用。可以说，现代技术进步离开了制冷技术发展是不可想象的。为了让空调企业的技术人员及时了解空调制冷技术的最新进展，本文以近期间有关空调制冷技术的相关文献为基础，对其中的主要内容进行综合报道，以供大家参考。
1、制冷剂的研究进展
总的看来，可以把制冷剂的发展历程划分为两个阶段，第一个阶段是从自然物质到人工合成的物质；那么制冷剂发展的第二个阶段将再回归到自然物质。
早期的制冷剂是自然界中容易获得或制取的物质，如乙醚、氨、CO2等。但是这些早期的制冷剂最后都因为制冷设备庞大效率较低，所以在后来出现热力性能较好的氟利昂制冷剂后，最后在20世纪50年代退出常规制冷系统。
1929年美国通用公司合成出R12，以后很快出现了R11、R22等称为氟利昂的系列卤代烃化合物，因其优良的热力学特性，无毒，不燃烧，极其稳定等性质，很快成为制冷剂的主角，被大量生产和使用，如家用冰箱、汽车空调、小型冷库都用R12，至20世纪七十年代，包括制冷剂，发泡剂在内的各种卤代烃的年产量达到数百万吨，并有继续增加的趋势。
但是，氟利昂是一种化学性质非常稳定的人工合成物质，当它们挥发到大气中以后很长时间不会被自然界分解，而一直扩散到平流层，在大气层11km至45km处的同温层与臭氧层相遇，由于在平流层受到强烈太阳紫外线照射，含氯的氟利昂分子（称为氯氟碳化合物，英文缩写为CFC）便分解游离氯原子，而氯原子可以催化分解臭氧分子，在反应中氯原子被不断的放出，所以分解反应不断进行，氯原子使臭氧层受到破坏、减薄直至消失。由于氟得昂被大量使用，导致近年来南极上空的臭氧空洞不断扩大；而且据报道在我国青藏高原上空也出现了臭氧空洞，因此对氟利昂制冷剂的替代势在必行。
2、国际R22替代技术的情况
在成功地进行了CFC的替代之后,人们更多地把注意力投向HCFC。而其中首当其冲的无疑就是制冷空调行业中应用最广泛的HCFC中的R22，,该制冷剂自1936年问世以来就以其优越的综合性能席卷了整个制冷界,并且在设计、制造、运行、维修等方面积累了丰富的成功经验。
然而由于R22对臭氧层的耗损作用和较高的温室效应值，1992年的哥本哈根国际会议将其列入了逐步禁用范围，1995年的维也纳国际会议对其规定的禁用日程为，按照履约要求，我国应在1999年7月1日将CFC类物质的消耗量冻结在1995年至1997年的平均水平上，至2005年削减50%，2010年全部淘汰。
严格地说，目前还没有找到任何一种单工质的性能优于R22的制冷剂。而目前R22的主要替代工质包括HFCS类工质和天然工质。虽然对于HFCS类工质的研究已比较成熟，由HFCS类工质组成的非共沸混合物理论上可利用各组分沸点不同实现劳伦兹循环，提高制冷循环效率，但HFCS类工质仍然存在一定的GWP值（全球变暖潜能值），与R22使用的矿物油不相溶，需要使用与之相溶的合成油，并且与干燥剂、密封材料及其他材料的相溶性也需要进一步研究，所以越来越多的人将目光投向了天然工质。天然制冷剂的最大优点在于其GWP值及ODP（臭氧潜能值）值约为0，不会对环境造成危害，并具有优良热力性能及经济性，目前研究比较成熟的此类制冷剂包括了R407C，R32/134a,R410a,R134a，以及碳氢化合物R1270等等。
现在一些国家竞相开展了对HCFC22替代技术的研究。经过几年的实验和评估，R22比较成熟的HFCS替代物有如下几种：
A、R407c：是众多候选替代制冷剂中呼声较高的R22替代物。这是由于R407c的热力性质与R22比较相似，它们的工作压力和制冷量都比较接近。这使得替代简单易行，原有R22机器设备改用R407c后除更换润滑油，调整系统冲注量及节流元件外，对压缩机和其余设备均可不做改动。但采用R407c后机器的制冷量和能效比比用R22时稍有下降，而R407c最大的缺陷可能是温度滑移较大。据最新的资料预测，R407c在低制冷量范围的(5-20KW)家用空调中和除螺杆式压缩机之外的高制冷量范围(20-350KW) 容积式压缩机的冷水机组中很有前途。
B、R32/134a：这种非共沸混合物在30/70%时具有最佳的热力学性能。许多报告指出，经系统冲注量、热交换器的优化后的空调设备采用这一混合工质后的制冷量完全可与R22相当，而能效比还可提高几个百分点。其缺点是在某种条件下呈可燃性，虽然它在正常工作条件下是不可燃的。
C、R410a：其热力性能十分接近单工质，虽然它与R22的热力性质不很相似，但却可能是R22最有前途的HFC类替代物。使用R410a的制冷系统需彻底改型，但改型后的机器变得更为紧凑。它的另一优势是液相的热导率高，粘度低，使其具有优于R22的传输特性。R410a在适当的压力范围内经优化后有比R22更高的能效比，在相同的造价下整体效率可提高5%左右，足以弥补改型设计等所需费用。故而它可作为R22的长期替代物，在普通空调如单元式或风冷，水冷的整体式冷水机组(大容量除外)及冷量较大的住宅空调中有广阔的应用前景。
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| [关键词]：空调 制冷 制冷剂 |
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