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R410a:R22的替代制冷剂,R410a制冷剂由R32和R125按质量分数各50%的比例组成,其中R32(二氟甲烷CH2F2,A2L),R125(五氟乙烷CF3CHF2,A1),A410a的安全等级为A1,也属于不燃烧、不爆炸,毒性很小的工质。与R22相比,R410a属于高压制冷剂,对设备和系统耐压强度要求更高,但有利于减小压缩机排量、减小换热铜管直径、节约原材料;R410a制冷剂的传热和流动特性优于R22,有利于提高空调的运行效率,节能效果明显,目前已被广泛使用。但是R410a制冷剂全球变暖潜值GWP=1730(作为比较,CO2的GWP=1),对全球变暖的促进作用较大,因此R410a制冷剂并不是最终的环保制冷剂解决方案。
(1)无机化合物制冷剂:这类制冷剂使用得比较早,如氨(NH3)、水(H2O)、空气、二氧化碳(CO2)和二氧化硫(SO2)等。对于无机化合物制冷剂,国际上规定的代号为R及后面的三位数字,其中第一位为“7”后两位数字为分子量。如水R718...等。(2)氟里昂(卤碳化合物制冷剂):氟里昂是饱和碳氢化合物中全部或部分氢元素(CL)、氟(F)和溴(Br)代替后衍生物的总称。 国际规定用“R”作为这类制冷剂的代号,如R22...等。又有人称之为氟利昂的。(3)饱和碳氢化合物制冷剂:这类制冷剂中主要有甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和环状有机化合物等。代号与氟里昂一样采用“R”,这类制冷剂易燃易爆。如R50、R170、R290...等。(4)不饱和碳氢化合物制冷剂:这类制冷剂中主要是乙烯(C2H4) 、丙烯(C3H6)和它们的卤族元素衍生物,它们的R后的数字多为“1”,如R113、R1150...等。(5)共沸混合物制冷剂:这类制冷剂是由两种以上不同制冷剂以一定比例混合而成的共沸混合物,这类制冷剂在一定压力下能保持一定的蒸发温度,其气相或液相始终保持组成比例不变,但它们的热力性质却不同于混合前的物质,利用共沸混合物可以改善制冷剂的特性。如R500、R502...等。
混合制冷剂:由两种或两种以上单组分制冷剂混合而成的多元混合物。由于构成混合制冷剂的各组分制冷剂的沸点等物理化学性质不同,所以当混合制冷剂处于气液平衡状态时,各组分在气相中的浓度与其在液相中的浓度在一般情况下是不同的;但优质致冷剂作为特殊情况也可能相同。前者被称为非共沸混合制冷剂;后者为共沸混合制冷剂。与单组分制冷剂相比, 混合制冷剂在蒸汽压缩式制冷循环中具有独特的性能,利用这些独特的性能,致冷剂可以使制冷系统更为经济地运行。
空调制冷剂对大气环境的影响主要有两个方面,一是对大气臭氧层的破坏,另一方面是使全球气候变暖的温室效应。在卤代烃中,随着氯原子数的增加,其对大气臭氧层的破坏就愈严重,因此,CFC对大气臭氧层的破坏最严重,HCFC对大气臭氧层的破坏程度相对较小,HFC不破坏臭氧层。制冷剂对臭氧层的破坏程度用破坏臭氧层潜值(Ozone depletion potentia,简称ODP)表示。制冷剂的排放会产生全球气候变暖的温室效应,其影响程度用全球变暖潜值(Global warming potential,简称GWP)表示。
对于R22制冷剂的替代物,R407c制冷剂曾是欧洲的主推替代制冷剂,但后来发现采用该种替代方案的制冷设备,其设备制冷量与制冷效率均要比原来的R22制冷剂机型低5%~8%,再加上由于R407c制冷剂的滑移温度较大,一旦发生泄漏,系统中工质的组成比例会发生变化,影响系统性能。与此相类似的R410a制冷剂,其滑移温度只有0.04K,混合组分的比例也更简单,而且它在液相时热导率高、粘度低,具有比R22制冷剂还优良的传输特性,非常适合制冷剂的远距离输送。基于此,欧洲逐渐改变原来的看法,与美日达成一致看法,将R410a制冷剂确定为R2制冷剂在单元式空调机和多联机组中的最佳替代物,并且开始淘汰R407c制冷剂。