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新空调还在使用R22制冷剂吗?
来源: | 作者:sirloong | 发布时间: 2022-04-25 | 732 次浏览 | 分享到:


      全球加剧变暖和臭氧层消耗已经成为关注的环境问题,CFC、HCFC类的工质对臭氧层有破坏作用,CFC、HCFC、HFC类工质同CO2一样地产生温室效应,这也使制冷和空调热泵行业面临严峻的挑战,环保高效绿色成为当前国际社会共同关注的话题。

新型环保制冷剂

R22(HCFC-22)

      作为一种过渡性工质,目前,在我国空气源热泵产品中还有大部分机组采用R22。对于卤代物HCFC限用日期的逼近,采用新的工质代替R22,已成为空气源热泵业亟待解决的课题。《京都议定书》前(1997年前)以保护臭氧层为主要目标的工质替代研究中,人们得到了R123作为R11的替代物,R134a作为R12的替代物,R407c和R410A等作为R22的替代物。因此,空气源热泵机组开始用R407c和R410A替代R22,R410A和R407c已进入实用阶段。

      R410A是一种近共沸混合工质(R32/R125,质量组成50%/50%),具有无毒、不可燃、化学性能稳定、ODP为零等优点。R410A与R22在制热能力、排气温度及运行范围诸方面相似,可以替代R22应用于热泵系统。可以看出:蒸发压力和冷凝压为比R22提高1.6倍;能效比EER比R22下降了12.92%;单位容积制冷量又太大,是R22的1.4倍。因此R410A不能直接在原有的R22设备中作为直接替代工质使用,而应对压缩机、冷凝器、蒸发器等设备及工艺过程做出相应的改进和完善。

      R407c是由R32/R125和R134a组成的混合工质(质量组成23%/25%/52%)。可以看出R407c的热工性能(P、P。、EER、单位质量制冷量和单位容积制冷能力)同R22相近,排气温度又低于R22和R410A,更具有优势。

      R410A和R407c的消耗臭氧潜能值(ODP值)为0,但是R410A和R407c的全球变暖潜能值(GWP值)较高为受限制使用的制冷剂,不能长久使用。因此,一些国家(如美国、日本等)首先采用R410A和R407c替代R22作为过渡性替代品,然后开发新型低GWP的工质,尤其是要开发研究、推广应用天然工质(如氨、二氧化碳、碳氢化合物等)。

     《京都议定书》(1997年)后,R22替代研究的目标由单纯保护臭氧层转向同时保护臭氧层和减小温室效应。因此,对即将被禁用的R22,其理想替代工质应满足:不含有氯元素,消耗臭氧层潜能值ODP为0,且全球变暖潜能值GWP相对较小;应与R22有相似的热力学性质,且无毒、无味、不易燃易爆,有良好化学稳定性;应与润滑油能良好的相溶,并且吸水率低;替代工质不会腐蚀系统中的设备。基于上述这些理想要求,从环保特性、热力特性、相对安全性等方面综合考虑,未来适用于中国空气源热泵的R22替代工质可能有R32(CH2F2)、R1234yf、R744(CO2)、R290(丙烷)等。

      R32分子式CH2F2)属于HFC类,由表可见,R32与R410A具有非常接近的热物性(如蒸发压力、冷凝压力、单位容积制冷量等);R32的能效比(EER)比R410A的EER提高5.35%;R32压缩机的排气温度比R410A大,约为R410A的1.63倍;R32压缩机的排气温度较R410A压缩机高出不少,过高的排气温度会影响压缩机的可靠性。文献[37]研究采用吸气带液方式降低压缩机排气温度,其效果很好。由表3-3可见,R32的全球变暖潜能值(GWP值)仅为R410A的1/3,而且在相同的温度条件下,R32的运行压力与R410A非常接近。因此近年来以R32正逐渐成为空气源热泵中R410A(也包括空气/水热泵中R134a、热泵热水器中134a)的热门替代工质。

      R290(丙烷,自然工质)对环境影响小,是长期替代R22的理想工质,可以与目前广泛使用的矿物油互溶,对密封材料、干燥剂无特殊要求。与R2相比,R290具有优良的热物性。可看出:R290的冷凝压力为19.00bar,比R22略低2.79bar;蒸发压力为5.90bar,比R22略低0.37bar;排气温度为77.65℃,比R22低22.72℃;能效比EER为3.34,比R22低0.09。但R290存在易燃易爆的危险性。EER为3.34,比R22低0.09。但R290存在易燃易爆的危险性。对R290在家用空调器应用的可靠性设计进行研究。研究结果表明,只需在设计和生产上严格按照安全标准要求,并且在说明书、生产标识等方面提示使用者注意接规范操作,那么使用R290 为工质的家用空气源热泵是安全的。

      整体来说,R22制冷剂冰箱空调制冷设备,还是主要以氟利昂为冷媒介质,之前使用的多是R22氟利昂,现在R410a是大家比较普遍使用的制冷剂,也是一种新型环保制冷剂,比其他制冷剂效率更高,是目前国际理想的冷媒,但是在国内并不太普及。

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