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冷却水循环机中制冷剂R22与R134a的应用比较

                                                          冷却水循环机中制冷剂R22与R134a的应用比较 
   目前全社会越来越重视环保问题,部分地区政府相关职能部门也发出了全面禁氟的政策法令,导致了广大用户和生产厂家的应用困惑。本文从氟利昂概念、国际公约、国家政策、应用特性入手对常用制冷剂R22和R134a做全面分析,以了解冷却水循环机中制冷剂R22与R134a的应用差别。 
 
一、氟利昂的概念
     目前,国内很多用户都要求生产厂家采用R134a等环保冷媒,拒绝使用氟里昂R22冷媒,理由是响应国家号召保护环境。其实R22和R134a都是氟利昂家族的成员,属于氢氯氟烃类。氟里昂是饱和烃类(碳氢化合物)的卤族衍生物的总称。从氟里昂的定义可以看出,现在人们所谓的环保冷媒R134a、R410A及R407C等其实都属于氟里昂家族。
   氟里昂之所以能够破坏臭氧层是因为制冷剂中含有CL元素,而且随着CL原子数量的增加对臭氧层破坏能力也增加,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。根据分子结构的不同,氟里昂制冷剂大致可以分为以下三大类: 
   1.氯氟烃类:简称CFC,主要包括R11、R12、R113、R114、R115、R500、R502等,由于其对臭氧层的破坏作用最大,被《蒙特利尔议定书》列为一类受控物质。此类物质目前已被我国逐步禁止使用。
   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,《中国消耗臭氧层物质逐步淘汰国家方案》将HCFC类物质视为CFC类物质的最重要的过渡性替代物质。
   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较高。
   我国目前所使用的所有制冷剂(包括环保冷媒)全部都是氟里昂制品,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。
三、R22与R134a的应用特性差别
    选择一种合适的制冷剂替代物是十分困难的,必须考虑许多因素和进行全面评价,既要符合消耗臭氧潜能值(ODP)、全球变暖潜能值(GWP)等方面的要求,同时还应考虑热工性能、毒性、可燃性、相容性、投资和运行成本等。下面将R22与R134a的应用特性分析如下:
  1、R134a的全球变暖潜能值(GWP)为0.25, R22为0.36 ,同属于温室气体。
  2、R134a的消耗臭氧潜能值(ODP)为0, R22为0.06, 这是R134a成为环保型制冷剂的理由。
  3、R134a的比容是R22的1.47倍,且蒸发潜热小,因此R134a机组的冷冻能力仅为R22机组的60% 。按单位制冷量价格计算,R22机组的价格约为R134a机组的60%左右。
  4、R134a的热传导率比R22下降10%,因此R134a机组的换热器的换热面积需要更大。
  5、R134a的吸水性很强,是R22的20倍,因此对机组系统中干燥器的要求更高,以避免发生冰堵现象。 
  6、R134a比 R22对橡胶类物质的膨润作用较强,在实际运行中冷媒泄漏率较高。另外对铜的腐蚀性较强,使用过程中会发生“镀铜现象”,因此系统中必须增加添加剂。
  7、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。
  8、R134a等HFCs类冷媒及其专用脂类油的价格高于R22,设备的运行维护成本更高。
被称为环保制冷剂的 HFCs类的其他制冷剂如R410A、 R440A、R407C,虽然在效率方面优于R134a,但同样存在工作压力太高、对管道部件最适化和耐压要求高、须改进换热器和机组设计、投资运行维护成本高等缺点,在大型制冷机组的应用方面现阶段还不适应我国的基本国情。
    综上所述,在我国现阶段R22制冷剂与R134a类环保制冷剂相比,仍然具有高效、稳定、价廉的优点,在大型制冷机组的应用方面还将处于优势地位,在理想的制冷剂出世之前,R22制冷剂还可以被消费到2040年。 
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