空调技术探索:制冷剂物理特性介绍

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描述

一、制冷剂简介

制冷剂,又称冷媒、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。制冷剂的发展一共经历了四代技术的变革。

蒸汽机

二、第一代制冷剂为CFC氟氯烷烃

包括CFC-11(R11),CFC-12(R12),这是最早出现的制冷剂。随着科学研究的不断深入,氟氯烃烷被认为是导致臭氧层破坏的主要原因之一。

三、第二代制冷剂HCFC氢氟氯烃

最具代表性的产品为人们所熟知的HCFC-22(R22),它几乎与第一代制冷剂同时问世,被广泛应用于空调,冷冻,发泡等行业,其他的代表性产品包括HCFC-142b (R142b )和HCFC-141b(R141b)。此类制冷剂对臭氧层破坏较小,在欧美国家已淘汰,在我国应用广泛,目前也处在淘汰期间。

蒸汽机

二代制冷剂物理特性

四、第三代制冷剂HFC(氢氟烃)

以HFC-134a(R134a),HFC-410a(R410a)及HFC-245fa(R245fa发泡剂)为代表,其ODP 为零。凭借着优秀的能效与环保特性,HFCs 自推出后在空调、制冷、发泡等行业得到了迅速且广泛的应用。尽管第三代制冷剂的ODP 为0,但是具有高GWP,对臭氧层无破坏,但是对气候的制暖效应较强,大量使用仍会加速全球变暖。第三代制冷剂在国外应用广泛,目前处于淘汰初期,制冷设备从开始使用一种制冷剂到淘汰一般需要8~10 年的时间,第三代制冷剂依然有很大的需求空间。

蒸汽机

三代制冷剂物理特性

五、第四代制冷剂HFOs

其为化学合成工质,相较第三代制冷剂的ODP 和较低GWP 而受到了广泛的关注并被应用。氢氟烯烃(HFOs)代表产品包括R1234ze 和R1234yf。其中HFO-1234yf 制冷剂是美国霍尼韦尔与杜邦公司共同开发的环保型制冷剂,目前正在欧美市场大力推广。

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四代制冷剂物理特性

六、发展趋势

1、R410A、R32、R134a等制冷剂,其GWP仍偏高,随着全球气候变暖,长远来讲,终成为过渡技术的制冷剂。

2、小型整体式制冷设备,可能会使用纯天然制冷剂,如R290、R600a等,虽然是易燃制冷剂,但整体式小机组设计在安全空间范围。

蒸汽机

四代制冷剂物理特性

3、分体式制冷设备、大型制冷设备,将来可能会第四代制冷剂代替。

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编辑:黄飞

 

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