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当前空调制冷技术发展动态和研究状况
2006年7月18日 10:40  来源:《数字家电》第0607期  作者:赵婷婷
    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。
D、R134a:与R22相比,压力、冷量都会降低,大多数的管道包括换热器在内都应扩大以减少压力损失,压缩机的排量也要增加。用它代替R22后系统的制冷量有大幅度的下降,能效比也略有下降。系统的改型费用较高,因此对于小型住宅或商用空调不太可能用它,但对大型冷水机组尤其是用螺杆或离心式压缩机时比较合适。
E、R1270:通过对R1270与R22的热物理性质和热力循环性进行比较,碳氢化合物R1270的环境接受性能好,主要的热物理性质与R22相似,其气化潜热比R22和R290都要高,传热效率高,并且R1270的可燃可爆性也可以通过生产过程和制冷装置中安全措施的完善而得到克服。与R22系统润滑油及其它部件均能兼容,并且与R22容积制冷量相差不大,不需要压缩机进行改型。具有高制冷量,高循环性能系数,充注量大大减少的优点,总体考虑可是一种性能优良的制冷剂。

    3、天然制冷剂
    HFC替代物虽然解决了臭氧层的消耗问题,但其较高的GWP值仍然是困扰人们的一个不可忽视的问题。如果从环境的可接受性考虑,天然制冷剂无疑是解决问题最彻底而又最完满的途径。以挪威的劳伦曾(G.Lorentzen)教授为代表的提倡天然制冷剂的流派投向了“取之于自然,还之与自然”的天然制冷剂。
    国际制冷学会(IIR)从1994年起举办两年一度的专题讨论天然工质的国际会议,交流探讨在此领域中的新发现和成果。目前在天然制冷剂中以氨、丙烷与其他烃的混合物及CO2制冷技术最有可能成为R22的长期替代物。
(1) R717:是具有120多年使用经验的一种廉价天然制冷剂,其热力性能优良,其容积制冷量和能效比均可优于R22;然而R717的排气温度很高,它与某些材料与原有润滑油的不相溶性令人顾虑。但是新的润滑油及其他新技术的出现,为氨的扩大应用提供了可能性,目前已有使用氨的整装式冷水机组面市,制冷技术人员还在继续不断地努力。

 
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