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[9.18-9.22]国际制冷剂R22替代技术纵览
2006年9月29日 15:19  来源:慧聪网暖通制冷行业频道  

    根据《关于臭氧层消耗物质的蒙特利尔议定书》(简称《蒙特利尔议定书》)规定,对于目前空调行业普遍使用的氟里昂HCFC-22(R22),发展中国家的最终禁用期限为2040年。顺利完成替代工作的关键之一是替代技术的研发与掌握,这是一项全球性的技术对策进程,那么目前R22替代技术发展的情况如何?各项替代技术又有哪些特征?让我们来共同了解。

    一、R22制冷剂替代背景

    目前制冷空调行业中应用最广泛的是R22制冷剂,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,中国应在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。

    二、国际R22制冷剂替代技术发展动态

    (一)常规替代技术

    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。

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