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第一阶段是19世纪~20世纪初期。该阶段的制冷剂主要是从大自然中直接获取的,如酒精、氨气、汽油、二氧化碳等,它们大多数具有可燃、有毒、腐蚀性、压力过高等不利因素。第二阶段是20世纪30年代到90年代。20世纪30年代,美国杜邦公司先后发明了R11制冷剂、R12制冷剂、R13制冷剂等一系列CFCs制冷剂,并为其注册了杜邦公司专有的商品名称Freon®(中文名称:氟利昂),在其之后陆续又发明了R22、R123等HCFCs等制冷剂,并将其也纳入氟利昂的范畴之内。在这一阶段,全球大部分制冷设备主要以R11、R12、R22这三种典型制冷剂为主。但是,自从1985年英国南极考察队发现南极洲上空的臭氧空洞以来,人们逐渐发现以CFCs和哈龙等为首的一系列化学品,正是消耗臭氧层的代表物质(简称“ODS物质”)。第三阶段是1990年至今。这一阶段,各国科学家都在积极寻找绿色环保型制冷剂,主要替代产品为氢氟烃HFCs和天然工质类。
氨是目前使用最为广泛的一种中压中温制冷剂。氨的凝固温度为-77.7℃,标准蒸发温度为-33.3℃,在常温下冷凝压力一般为1.1~1.3MPa,即使当夏季冷却水温高达30℃时也绝不可能超过1.5MPa。氨的单位标准容积制冷量大约为520kcal/m3。氨有很好的吸水性,即使在低温下水也不会从氨液中析出而冻结,故系统内不会发生“冰塞”现象。氨对钢铁不起腐蚀作用,但氨液中含有水分后,对铜及铜合金有腐蚀作用,且使蒸发温度稍许提高。因此,氨制冷装置中不能使用铜及铜合金材料,并规定氨中含水量不应超过0.2%。氨的比重和粘度小,放热系数高,价格便宜,易于获得。但是,氨有较强的毒性和可燃性。若以容积计,当空气中氨的含量达到0.5%~0.6%时,人在其中停留半个小时即可中毒,达到11%~13%时即可点燃,达到16%时遇明火就会爆炸。因此,氨制冷机房必须注意通风排气,并需经常排除系统中的空气及其它不凝性气体。
霍尼韦尔在氟技术领域居全球领先地位,是首次开发出氢氟烃类(HFC)制冷剂并获得zhuanli的公司。该制冷剂为不消耗臭氧层的解决方案设定了全新的标准。霍尼韦尔拥有R-410A(Genetron AZ-20)和R-507(Genetron AZ-50)制冷剂的zhuanli权。50多年来,原始设备制造商一直对霍尼韦尔制冷剂信赖有加。而且,过去十年中,我们在制冷剂的先进技术方面获得的zhuanli比其他任何公司都要多。最近,霍尼韦尔投资了2亿美元来扩大HFC制冷剂的生产能力,并且获得了符合蒙特利尔协议准则的解决方案的zhuanli权,进一步确立了全球领导者的地位。
制冷剂对改变人类生活环境做出巨大贡献,但人们对与制冷剂的认识却停留在一个初级的阶段,认为只要制冷的制冷剂就可以。其实不然,大厂家原装出厂的制冷剂,样品检验严格把关,纯度检验仪器精良,质量保证。但是一些小的经销商,为了暴利所驱使,将原厂出产的制冷剂进行分装后出售,分装的制冷剂设备简陋,无法把关制冷剂与空气的接触空间,容易导致制冷剂中空气含量超标,水分过多,从而在给制冷设备充注后出现冰堵的现象。制冷设备出现问题,导致压缩机损坏,那就真的得不偿失了。
R32制冷剂:未来制冷剂竞争者,R32制冷剂的化学成分为二氟甲烷CH2F2,毒性很小、微燃,安全等级为A2L。R3=制冷剂存在爆炸的可能性,其爆炸极限为14.4% ~ 29.3%[3],在家用空调应用中需解决较低可燃性的问题。R3制冷剂的制冷性能与R410a接近,霍尼韦尔R1234ze制冷剂在相同制冷量条件下,R3制冷剂的填充量要少于R410a制冷剂(约减少30%),但排气温度高于R410a。R32的ODP=0,GWP=675,属于绿色环保制冷剂,是R2制冷剂的一个重要替代品,目前R1234ze制冷剂在欧美、日本等国家的家用空调中已有大量应用。
R407c制冷剂的容量和压力都和R22比较接近。因此,调整系统设计,就能使原R22系统也适用于R407c系统。当然,要将原系统内的矿物冷冻油更换成能与R407c互溶的润滑油(POE油) 。但较R22系统能效比会较原系统降低约5%。这是由于相对于其他制冷剂,R407c会有高达6度的温度漂移。因此R407c系统在同等标准冷凝器和蒸发器时均会减少热传递,影响系统能效比。由于 R407c是混合非共沸工质,为了保证其混合成分不发生改变,所以 R407c必须液态充注。如果 R407c的系统发生制冷剂泄漏,且系统的性能发生明显的改变,其系统内剩余的 R407c不能回收循环使用,必须放空系统内的剩余 R407c制冷剂,重新充注新的 R407c制冷剂。