Simone
一、氟里昂制冷剂 首先了解氟里昂的定义，氟里昂是饱和烃类（碳氢化合物）的卤族衍生物的总称，是本世纪三十年代随着化学工业的发展而出现的一类制冷剂，它的出现解决了制冷空调界对制冷剂的寻求。从氟里昂的定义可以看出，现在人们所说的非氟里昂的r134a、r410a及r407c等其实都是氟里昂。 我们用于制冷行业的氟族制冷剂有r11（cfcl3）、r12（cf2cl2）、r22（chf2cl）、r32（ch2f2）、r113（c2f3cl3）、r114（c2f4cl2）、r115（c2f5cl）、r123（c2hf3cl2）、r125（chf2cf3）、r134a（ch2fcf3）、r143a（ch3cf3）、r141b（ccl2fch3）、r142b（h3c2f2cl）、r152(ch3chf2)、r404a（44%的r125和52%的r143a及4%的134a）、r407c（23%的r32和25%的r125及52%的r134a）、r410a（50%的r32和50%的r125）、r500（73.8%的r12和26.2%的r152）、r502（48.8%的r22和51.2%的r115）等。 氟里昂能够破坏臭氧层是因为制陪正冷剂中有cl元素的存在，而且随着cl原子数量的增加，对臭氧层破坏能力增加，随着h元素含量的增加对臭氧层破坏能力降低；造成温室效应主要是因为制冷剂在缓慢氧化分解过程中，生成大量的温室气体，如co2等。根据氟里昂制冷剂的分子结构，大致可以分为以下3类： 1.氯氟烃类：简称cfc，主要包括r11、r12、r113、r114、r115、r500、r502等，由于对臭氧层的破坏作用以及最大，被《蒙特利尔议定书》列为一类受控物质。此类物质目前已禁止使用，在制造聚氨酯海绵的过程中，r11已由r141b作为过渡性替代品。 2.氢氯氟烃：简称hcfc，主要包括r22、r123、r141b、r142b等，臭氧层破坏系数仅仅是r11的百分之几，因此，目前hcfc类物质被视为cfc类物质的最重要的过渡性替代物质。在《蒙特利尔议定书》中r22被限定2020年淘汰，r123被限定2030年，发展中国家可以推迟10年。 3.氢氟烃类：简称hfc，主要包括r134a，r125，r32，r407c，r410a、r152等，臭氧层破坏系数为0，但是气候变暖潜能值很高。在《蒙特利尔议定书》没有规定其使用期限，在《联合国气候变化框架公约》京都议定书中定性为温室气体。 我们目前所使用的所有制冷剂全部都是氟里昂制品，非氟里昂制冷剂到目前为止还没有研发出来。在新的制冷剂研发出来之前，我们所要解决的是空调机组选用那种制冷剂，对我们赖以生存的环境造成的破坏力相对小一些。我们应当明令禁止的应当是第1类产品，而不是第2类、第3类制冷剂。二、几种制冷剂的比较 目前，在空调制冷行业中，除了汽车空调行业外，其他领域的制冷设备如：家用冰箱、空调、食品冷冻冷藏柜、运输冷藏设备、速冻机、中央空调等基本上还是以过渡性冷媒r22为主要的产品。从国内的主要冷水机组生产厂商生产的产品来看，活塞式芦贺悔、涡旋式冷水机组普遍采用r22制冷剂；螺杆式冷拍姿水机组采用r22和r134a制冷剂，但从2001年螺杆式冷水机组总体销售量上来看，采用r22制冷剂的销售量占有相当大的比重；离心式冷水机组采用r22、r123和r134a制冷剂， r123、r134a产品的市场销售情况占总量的40％左右。 评价一种制冷剂的好坏，我认为应当综合考虑下列因素： 1.臭氧层破坏潜能值（ozeme depletion potential），简称odp值； 2.全球变暖潜能值（global warming potential），简称gwp值； 3.理想循环状况下的制冷系数（coefficient of performance），简称cop值； 4.安全性； 5.经济性。 下面列举几种制冷剂的物理性质的对比。 几种制冷剂的物理性质 制冷剂 r22 r123 r134a r407c r410a 分子量 86.48 152.91 102.03 86.2 72.56 大气压下沸点(℃) -40.8 27.6 -26.1 -36.6 -52.7 临界温度(℃) 96.0 184 101.1 87.3 72.5 临界压力（kpa绝对压力） 4920 3605 4067 4819 4950 沸点汽化潜热(kj/kg) 234.1 167.9 215.0 249.37 256.7 液体比热(30℃，kj/kg℃) 1.403 1.101（25℃） 1.51 1.51 1.78 恒压汽体比热(30℃，kj/kg℃) 0.64 0.682（25℃） 0.88 0.96 0.85 理想工况制冷系数（cop） 6.98 7.44 6.94 6.94 6.43 臭氧消耗指数（odp）相对于r11 0.05 0.02 0 0 0 温室效应指数（gwp）相对于r11 0.34 0.02 0.29 0.36 0.42 生存寿命（年） 13.3 1.4 14 —— —— 安全性 不可燃，轻微致癌 不可燃，良性肿瘤 不可燃，良性肿瘤 不可燃 不可燃 国际允许使用期限 2020 2030 无 无 无 应用 广泛应用于家庭、商业、工业空调、冷冻 离心式冷水机组 螺杆式、离心式冷水机组 理论上同r22但许多实际技术尚未解决 家用空调、冰箱 从上表不难看出，虽然r134a、r407c及r410a对臭氧层破坏力为0，但其温室效应指数却是r123的十几倍；从其寿命上看，r22及r134a比r123的寿命长十倍，寿命越长，大气中积存的r22、r134a越多，温室效应隐患越来越大，长时间的积累就形成“消化不良”的病态。 目前空调制冷行业普遍r22，其主要原因是r22在空调温区内具有优越的物理特性和制冷性能，而且性能稳定，技术成熟，价格低廉。hfc类物质由于对臭氧层无破坏作用，被认为是将来替代hcfc的首选物质。用来替代r22的主要物质有r134a、r407c及r410a，但是这些hfc类物质由于物理特性的限制，很多技术问题尚悬而未决，均不是r22最理想的替代物。 1.r22与r123的比较： （1）r22与r123同属氢氯氟烃，但r22的臭氧层破坏力是r123的2.5倍，温室效应指数是r123的17倍。 （2）r123是低压制冷剂，工作时蒸发器为负压，冷凝器为0.04mpa，停机时机内为－0.004mpa，因此，即便机组泄漏也只存在外界空气进入机组的可能。 （3）r22临界压力比r123高1300kpa，机组内部提高，泄漏几率提高。 2.r22与r134a的比较： （1）r134a的比容是r22的1.47倍，且蒸发潜热小，因此就同排气体积的压缩机而言，r134a机组的冷冻能力仅为r22机组的60%。 （2）r134a的热传导率比r22下降10%，因此换热器的换热面积增大。 （3）r134a的吸水性很强，是r22的20倍，因此对r134a机组系统中干燥器的要求较高，以避免系统的冰堵现象。 （4）r134a对铜的腐蚀性较强，使用过程中会发生“镀铜现象”因此系统中必须增加添加剂。 （5）r134a对橡胶类物质的膨润作用较强，在实际使用过程中，冷媒泄漏率高。 （6）r134a系统需要专用的压缩机及专用的脂类润滑油，脂类润滑油由于具有高吸水性、高起泡性及高扩散性，在系统性能的稳定性上劣于r22系统所使用的矿物油。 （7）目前，hfc类冷媒及其专用脂类油的价格高于r22，设备的运行成本将上升。 3.r22与r407c的比较： r407c在热工特性上与r22最为接近，除了在制冷性能、效率上略差以及上述hfc类物质所具有的技术问题之外，还由于这类物质属于非共沸混合物，其成分浓度随温度、压力的变化而变化，这对空调系统的生产、调试及维修都带来一定的困难，对系统热传导性能也会产生一定的影响。特别是当r407c泄漏时，系统制冷剂在一般情况下均需要全部置换，以保证各混合组分的比例，达到最佳制冷效果。
