新型替代制冷剂的应用与分析
制冷剂替代的相关情况
CFC、HCFC、HFC等制冷剂替代的相关情况 1.《蒙特利尔议定书》对某种物质的禁用是明确的，而《京都议定书》只是对温室气体总排放量提出要求，并不涉及具体禁用。 2.现在需要作的是让两者统一。任何降低效率的制冷剂替代品在地球变暖方面的负面影响将超过正面影响（如寿命周期的温室效应气体（GHG）排放或TEWI）。当泄露非常低时，制冷剂ODP与GWP的重要性就会降低。低ODP与GWP的制冷剂对环境的最坏影响是制冷剂泄露所造成的能耗增加，从而提高了CO2和其它GHG的排放。即使是零GWP制冷剂，由于效率下降也会对环境造成影响。 3.蒙特利尔议定书成功地禁用了CFC制冷剂，并将最终禁用HCFC。发展中国家内CFC的禁用预期将在2010年完成。中国已于2006年提前实现。 4.1997年12月在日本京都召开了联合国气候变化框架公约会议（UNFCCC）的第3次会议，会上确定了6种温室效应气体。HFC也包括在京都议定书规定的气体中。 5.虽然研究人员在探索天然工质作为HCFC和HFC的替代物方面进行了卓绝的研究，但还没有找到R22的理想替代物。欧洲联盟国会要求加速R22（HCFC）的禁用日程，给制冷和空调业制造了强烈的反应。欧洲联盟对HCFC于2005年1月1日起禁用。 6.丹麦已经超出了京都议定书关于二氧化碳排放量的规定，并于20020年（可能是2000）在其领土范围内禁用HFC。 7.丹麦政府提议，现在制冷系统中所用的全部HFC都应被禁止。丹麦政
府关于禁用HFC的提议对欧洲制冷和空调业是一次冲击。而在美国和日本HFC原先被宣称是CFC的长期替代物。 8.由于关系到HFC制冷剂是否能长期应用，化工部门可能在决定投资兴建有关生产设施方面举棋不定，从而影响HFC的供应。 9.在《蒙特利尔协议》中已经规定包括R22的HCFC是过渡性制冷剂，发达国家从2004年、发展中国家从2015年开始，逐步限制并淘汰这类HCFC类制冷剂。欧盟实际于2005年1月1日起已经禁用HCFC，并且在促使其它国家也提前淘汰。发展中国家到2040年全面禁用。 10.R22在我国使用广泛。有一部分专家认为，如果R123能够最终解禁，那么R22解禁的日子也就不远了，他们也在极力行动，希望将R22也归为环保制冷剂，认为从环保、安全、效率等方面综合考虑，R22是最优秀的制冷剂,而臭氧层的破坏、温室效应也不仅仅是制冷剂的影响，不能因噎废食，一刀切的将R22淘汰。我国有部分专家指出，我国能使用R22至2040年，是付出了政治和外交代价而取得的，如果现在按某些厂家的要求，提前禁用R22，对经济的影响太大，制冷剂和润滑油都需要进口，是我国自己对自己不负责任；何况现在R123和R22的命运还不一定。 11.R123与R22一样，也是HCFC类制冷剂，现在有些厂家，将R123作为R22的替代物在宣传。另外，这些厂家以“R123在制冷系统蒸发器中负压运行,泄漏少”为理由，在极力对相关部门做工作，希望将R123 归为环保制冷剂。 12.R134a最初是作为R12的替代物出现的，其热物理性质及单位容积
制冷剂的种类及特性
氨（R717）的特性 氨（R717、NH3）是中温制冷剂之一，其蒸发温度ts为-33.4℃，使用范围是+5℃到-70℃，当冷却水温度高达30℃时，冷凝器中的工作压力一般不超过1.5MPa。 氨的临界温度较高（tkr=132℃）。氨是汽化潜热大，在大气压力下为1164KJ/Kg，单位容积制冷量也大，氨压缩机之尺寸可以较小。 纯氨对润滑油无不良影响，但有水分时，会降低冷冻油的润滑作用。 纯氨对钢铁无腐蚀作用，但当氨中含有水分时将腐蚀铜和铜合金（磷青铜除外），故在氨制冷系统中对管道及阀件均不采用铜和铜合金。 氨的蒸气无色，有强烈的刺激臭味。氨对人体有较大的毒性，当氨液飞溅到皮肤上时会引起冻伤。当空气中氨蒸气的容积达到0.5-0.6%时可引起爆炸。故机房内空气中氨的浓度不得超过0.02mg/L。 氨在常温下不易燃烧，但加热至350℃时，则分解为氮和氢气，氢气于空气中的氧气混合后会发生爆炸。 氟哩昂的特性 氟哩昂是一种透明、无味、无毒、不易燃烧、爆炸和化学性稳定的制冷剂。不同的化学组成和结构的氟里昂制冷剂热力性质相差很大，可适用于高温、中温和低温制冷机，以适应不同制冷温度的要求。 氟里昂对水的溶解度小，制冷装置中进入水分后会产生酸性物质，并容易造成低温系统的“冰堵”，堵塞节流阀或管道。另外避免氟里昂与天然橡胶起作用，其装置应采用丁晴橡胶作垫片或密封圈。 常用的氟里昂制冷剂有R12、R22、R502及R1341a，由于其他型号的制冷剂现在已经停用或禁用。在此不做说明。 氟里昂12（CF2CL2，R12）：是氟里昂制冷剂中应用较多的一种，主要以中、小型食品库、家用电冰箱以及水、路冷藏运输等制冷装置中被广泛采用。R12具有较好的热力学性能，冷藏压力较低，采用风冷或自然冷凝压力约0.8-1.2KPa。R12的标准蒸发温度为-29℃，属中温制冷剂，用于中、小型活塞式压缩机可获得-70℃的低温。而对大型离心式压缩机可获得-80℃的低温。近年来电冰箱的代替冷媒为R134a。 氟里昂22（CHF2CL，R22）：是氟里昂制冷剂中应用较多的一种，主要以家用空调和低温冰箱中采用。R22的热力学性能与氨相近。标准气化温度为-40.8℃，通常冷凝压力不超过1.6MPa。R22不燃、不爆，使用中比氨安全可靠。R22的单位容积比R12约高60%，其低温时单位容积制冷量和饱和压力均高于R12和氨。近年来对大型空调冷水机组的冷媒大都采用 R134a来代替。 氟里昂502（R502）：R502是由R12、R22以51.2%和48.8%的百分比混合而成的共沸溶液。R502与R115、R22相比具有更好的热力学性能，更适用于低温。R502的标准蒸发温度为-45.6℃，正常工作压力与R22相近。在相同的工况下的单位容积制冷量比R22大，但排气温度却比R22低。R502用于全封闭、半封闭或某些中、小制冷装置，其蒸发温度可低达-55℃。R502在冷藏柜中使用较多。 氟里昂134a（C2H2F4，R134a）：是一种较新型的制冷剂，其蒸发温度为-26.5℃。它的主要热力学性质与R12相似，不会破坏空气中的臭氧层，
自然工质制冷剂应用及发展
自然工质制冷剂应用及发展 程念庆刘阳秦鹏 （西部建筑抗震勘察设计研究院西安710054 西部建筑抗震勘察设计研究院西安710054 西安探矿机械厂，陕西西安，710065） 前言 自从1931年卤代烃制冷剂R21被开发出来后，相继涌现出一大批它的同族化合物，如R12,R114，R22等。它们以优良的热物性迅速占领了市场。然而由于其对臭氧层的破坏作用，《蒙特利尔协议》明确禁止了CFC 类和HCFC 类工质的继续使用。作为这类工质替代品的HFC 类工质，对臭氧层破坏值ODP=0，但是其对地球温室效应的贡献作用不可忽视，《京都议定书》为此对其作了相应的规定，限制使用。因此，HFC类工质只能作为过渡替代品，寻找ODP 值和GWP 值(温室效应值)均为0 的工质才是努力的方向。在此情况下，一些曾经被氟利昂淘汰的自然工质重新得到人们的关注，如氨、水、CO2等。表1比较了几种常用制冷剂的性质，这类物质取自自然，对自然界生态没有破坏。下面将阐述一些自然工质的应用现状，并对其讨论分析。 1、氨（NH3） 氨在制冷领域的应用已经超过了120年，其ODP=0、GWP=0，是一种环境友好的制冷剂。它具有以下优点：节流损失小，能溶解于水,有漏气现象时易被发现,价格低廉。氨的临界温度和临界压力分别为132. 3 ℃和11. 33MPa ，高于R22 ( 96. 2 ℃/4. 99MPa ) 和 R410A(70. 2 ℃/4. 79MPa)，可在较高的热源温度和冷源温度下实现亚临界制冷循环。它的标准沸腾温度低( - 33.4 ℃) 。在冷凝器和蒸发器中的压力适中( - 15 ℃时的蒸发压力为0.24MPa ，30 ℃时的冷凝压力为11.7MPa)，单位容积制冷量大，并且其导热系数大，蒸发潜热也大( - 15 ℃时的蒸发潜热是R12 的8.12 倍) 。
混合制冷剂发展与应用
混合制冷剂的应用与发展 一、前言 自70年代美国教授莫利纳（M.J.Molina）和罗兰（F.S.Rowland）提出CFC破坏同温层中的臭氧层的观点以来，臭氧层的破坏问题已引起越来越多的关注。87年9月签署了《制破坏大气臭氧层物品的蒙特利尔议定书》，明确了受控物质及其限用时间表。而受控的CFC目前广泛用于制冷，空调等系统，这势必给这些行业造成巨大的冲击。因此，尽快找到合适的替代物以逐步取代受控的CFC制冷剂已势在必行。目前国内外提出的CFC12替代方案近20种。主要从单一工质和混合工质两个途径着手。单一工质方面，用HFC134a替代CFC12的呼声甚高。发达国家已集中注意于HFC134a的应用研究，并已取得初步成果，开始商业化生产。但一般认为如没有化学合成和物质结构方面的突破，要筛选出具有满意的热物性且无毒不可燃的纯工质实在有限。为此发展替代制冷剂的另一途径是开展混合工质的研究。混合制冷剂做为替代制冷剂为我们提供了更多的选择余地。 关键词：混合制冷剂共沸制冷剂非共沸制冷剂 二、混合制冷剂历史发展 混合制冷剂是由两种或两种以上性质不同的制冷剂按一定比例混合，使之达到一定要求的产物。按相变过程中表现出的特征，混合制冷剂可分为共沸，非共沸和近共沸三类。在相变过程中，平衡汽相和平衡液相具有相同的成分，即各相中混合物的组分不发生变化，则该种混合物为共沸混合制冷剂。汽、液相中组分的浓度不同，且在任何浓度比下都不发生共沸现象的混合物称为非共沸混合物。露点线和泡点线比较接近的称非共沸混合物。 在制冷循环中使用混合制冷剂的尝试至少可以追溯到1888年(R.Piotet)，但当时还没有考虑到混合制冷剂需要满足哪些要求才能使循环性能得到改善。1939年，G.Maiuri首先提出混合制冷剂的优点是在变温下制冷。1949年，F.Carr用热力学观点阐述了利用混合制冷剂在变温下制冷达到降低功耗的可能性。从1961年起，Mcb.rness和ChaPmeu对纯制冷剂、共沸与非共沸制冷剂进行了大量运行测试，发现采用非共沸制冷剂引起了制冷量变化，但在热交换器中的变温过程引起的能量节约仍未考虑。1975年，Lor-enz首次成功地进行了R12/R11混合物的变温度实验。 现在，在苏联、东德、西德和印度，旨在挖掘制冷装置潜力，使用混合制冷剂的研究一直特别活跃[1]。 三、常用共沸与非共沸制冷剂 （一）共沸制冷剂 现在常用的共沸制冷剂有R500、R502、R503等。R12/R31用在小型制冷机中代替R12，当蒸发压力相同时，它有较高的容积制冷量与换热流动特性，适用于陈列柜、冷藏车、轿车空调器等。另外，美国凯利亚公司应用R500当制冷机由60Hz转到50Hz运转时，已测得制冷量不变。同样R502及R503也有较高的单位容积制冷量。由RC318/R12组成的共沸制冷剂，Ke值比R12高5-12%，排温低，是最安全的制冷剂。在一系列条件下，用R501代替R22，可以降低压缩机的热应力以及改善系统中油的循环条件。R502是六十年代出现的一种共沸制冷剂，有良好的热物理及化学性能。目前，国外已将R502的使用从开始的全封闭压缩机推广到半封闭和开启式低温压缩机中[2]。 （二）非共沸制冷剂 目前应用较普遍的ODS替代品是R407C和R410A、HFC-32/HFC-134a、HFC-152a/HFC-125，R407C是HFC-32/HFC-125/HFC-134a的三元混合物,其主要优点是能效比、压比接近HCFC-22,可以直接充灌,主要缺点系统泄漏时成分会发生变化,对系统维修及性能产生影响。R410A是
制冷剂的演变及展望
制冷剂的演变与展望 制冷剂的演变及展望 摘要：介绍了制冷剂发展史中三个具有代表性的阶段，提供了几种常用制冷剂的替代方案并展望了制冷剂的未来。 关键词：演变天然制冷剂CFC替代 Refrigerants in evolvement and prospect By Xie Xuming Abstract Reviews three representational changes in the history of the refrigerants used in mech anical refrigeration, provides some projects substituting for widely used refrigerants, and prospe cts the future of refrigerant. Keywords evolvement，natural refrigerant, CFCs replacement 1.前言 制冷剂必须具备一定的特性,包括热力学性质(即沸点、蒸发与冷凝压力、单位容积制冷量、循环效率、压缩终了温度等)、安全性(毒性、燃烧性和爆炸性)、腐蚀性与润滑油的溶解性、水溶性、充注量、导热系数等。 臭氧层的破坏和全球气候变化是当今全球面临的两大主要环境问题。因此，在开发制冷剂时除考虑以上性质外,还需遵循两个重要的选择原则(1)ＯＤＰ值,即臭氧层破坏潜能;(2)ＧＷＰ值,即温室效应能力。 制冷剂本身所必须具备的特性和所要遵循的原则决定了制冷剂的发展方向和演变过程。同时，正因为这样，决定了寻找理想的或者环保的制冷剂之路是非常困难和漫长的。为此,本文回顾了制冷剂的发展历史,探讨了未来发展趋势。 2.制冷剂的发展史 从时间上看，制冷剂的发展经历了三个阶段。第一阶段是十九世纪的早期制冷剂；第二阶段是二十世纪时代的ＣＦＣ与ＨＣＦＣ类制冷剂；第三阶段是二十一世纪的绿色环保制冷剂。 2.1 早期制冷剂 1805年,Oliver Evans最早提出了在封闭循环中,使用挥发性流体的思路,用以将水冷冻成冰。具体描述为,在真空下将乙醚蒸发,并将蒸汽泵到水冷式换热器,冷凝后再利用。1824年, Richard Trevithick首先提出了空气制冷循环设想,但未建成此装置。1834年, Jacob Perkins则第一次开发了蒸气压缩制冷循环,并获得了英国专利（6662号）[1]。在他所设计的蒸气压缩制冷设备中使用二乙醚(乙基醚)作为制冷剂。
制冷剂
制冷剂 一；对制冷剂性质的要求 （1）具有优良的热力学特性，以便能在给定的温度区域内运行时有较高的循环效率。具体要求为：临界温度高于冷凝温度、与冷凝温度对应的饱和压力不要太高、标准沸点较低、流体比热容小、绝热指数低、单位容积制热量较大等。 （2）具有优良的热物理性能具体要求为：较高的传热系数、较低的粘度及较小的密度。 （3）具有良好的化学稳定性要求工质在高温下具有良好的化学稳定性，保证在最高工作温度下工质不发生分解。 （4）与润滑油有良好互溶性 （5）安全性工质应无毒、无刺激性、无燃烧性及爆炸性。 （6）有良好的电气绝缘性 （7）经济性要求工质低廉，易于获得。 （8）环保性要求工质的臭氧消耗潜能值（ODP）与全球变暖潜能值（GWP）尽可能小，以减小对大气臭氧层的破坏及引起全球气候变暖。 二；制冷剂的一般分类 根据制冷剂常温下在冷凝器中冷凝时饱和压力Pk和正常蒸发温度T0的高低，一般分为三大类： １.低压高温制冷剂 冷凝压力Pk≤２～３㎏/㎝（绝对），T0>０℃ 如Ｒ11（CFCl3），其T0＝23.7℃。这类制冷剂适用于空调系统的离心式制冷压缩机中。通常３０℃时，Pk≤3.06 ㎏/㎝。 ２.中压中温制冷剂 冷凝压力Pk<20 ㎏/㎝（绝对），０℃>T0>-60℃。 如Ｒ717、Ｒ12、Ｒ22等，这类制冷剂一般用于普通单级压缩和双级压缩的活塞式制冷压缩机中。 ３.高压低温制冷剂 冷凝压力Pk≥20 ㎏/㎝（绝对），T0≤－70℃。 如Ｒ13（CF3Cl）、Ｒ14（CF4）、二氧化碳、乙烷、乙烯等，这类制冷剂适用于复迭式制冷装置的低温部分或－７０℃以下的低温装置中。
目前使用的制冷剂已达70～80种，并正在不断发展增多。但用于食品工业和空调制冷的仅十多种。其中被广泛采用的只有以下几种：１.氨（代号：Ｒ717） 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。 总上所述，氨作为制冷剂的优点是：易于获得、价格低廉、压力适中、单位制冷量大、放热系数高、几乎不溶解于油、流动阻力小，泄漏时易发现。其缺点是：有刺激性臭味、有毒、可以燃烧和爆炸，对铜及铜合金有腐蚀作用。 ２.氟利昂-12（代号：Ｒ12） Ｒ12为烷烃的卤代物，学名二氟二氯甲烷，分子式为CF2Cl2。它是我国中小型制冷装置中使用较为广泛的中压中温制冷剂。Ｒ12的标准蒸发温度为－29.8℃，冷凝压力一般为0.78～0.98MPa，凝固温度为-155℃，单位容积标准制冷量约为288kcal/ｍ3。 Ｒ12是一种无色、透明、没有气味，几乎无毒性、不燃烧、不爆炸，很安全的制冷剂。只有在空气中容积浓度超过80％时才会使人窒息。但与明火接触或温度达400℃以上时，则分解出对人体有害的气体。 Ｒ12能与任意比例的润滑油互溶且能溶解各种有机物，但其吸水性极弱。因此，在小型氟利昂制冷装置中不设分油器，而装设干燥器。同时规定Ｒ12中含水量不得大于0.0025％，系统中不能用一般天然橡胶作密封垫片，而应采用丁腈橡胶或氯乙醇等人造橡胶。否则，会造成密封垫片的膨胀引起制冷剂的泄漏。 ３.氟利昂-22（代号：Ｒ２２）
制冷剂的淘汰与替代进展
制冷剂的淘汰与替代进展华中科技大学何国庚
目录 一、制冷剂替代 二、我国的行动 三、HFCs的削减 四、房间空调器行业制冷剂替代 五、R290房间空调器标准进展 六、R290制冷剂D的应用进展 七、制冷剂的替代正当时
一、制冷剂替代
1834年在伦敦工作的美国发明家帕金斯(Jacob Perkins)正式 呈递了乙醚在封闭循环中膨胀制冷的英国专利申请(No．6662)。这是蒸气压缩式制冷机的雏型， 1874年德国人林德(Linde)建造第一台氨制冷机后，氨压缩式制冷机在工业上获得了较普遍的使用。1929年发现氟利昂，氟利昂制冷剂快速发展，并在应用中超过氨制冷机 1974年美国加利福尼亚大学的莫利纳（M.J.Molina)和罗兰(F.S.Rowland)教授首次指出卤代烃中的氯原子会破坏大气臭氧层。 1980年代初，南极考察发现南极上空的臭氧空洞。 1987年，《关于破坏臭氧层物质的蒙特利尔议定书》诞生1995年的诺贝尔化学奖授予了这两位教授以表彰他们在大气化学特别是臭氧的形成和分解研究方面作出的杰出贡献。
1834年在伦敦工作的美国发明家帕金斯(Jacob Perkins)正式呈递了乙醚在封闭循环中膨胀制冷的英国专利申请(No. 6662)。这是蒸气压缩式制冷机的雏型。 1874年德国人林德(Linde)建造第一台氨制冷机后，氨压缩式制冷机在工业上获得了较普遍的使用。 1929年发现氟利昂，氟利昂制冷剂快速发展，并在应用中超过氨制冷机
1974年美国加利福尼亚大学的莫利纳 （M.J.Molina)和罗兰(F.S.Rowland)教授首次指出卤代烃中的氯原子会破坏大气臭氧层。1980年代初，南极考察发现南极上空的臭氧空洞。 1987年，《关于破坏臭氧层物质的蒙特利尔议定书》诞生。 1995年的诺贝尔化学奖授予了这两位教授以表彰他们在大气化学特别是臭氧的形成和分解研究方面作出的杰出贡献。
汽车空调制冷剂对全球气候的影响及发展前景
郑州交通职业学院 毕业论文（设计） 论文（设计）题目：汽车空调制冷剂对全球气候的 影响及发展前景 所属系别汽车运用工程系 专业班级 10级汽运7班 姓名 Young 学号 指导教师 撰写日期2013年4月
摘要 我们居住的地球周围包围着一层大气，臭氧层就存在于地球上方15~50 km的大气平流层中，它保存了大气中90%左右的臭氧，将这一层高浓度的臭氧称为“臭氧层”。它可以有效地吸收对生物有害的太阳紫外线。如果没有臭氧层这把地球的“保护伞”，强烈的紫外线辐射不仅会使人死亡，而且会消灭地球上绝大多数物种。当前环境变暖引起的气候变化，臭氧层空洞等已成为全球性的环境问题，如果任其发展下去将对人类的生存和发展构成严峻的挑战。因此在汽车空调制冷剂的替代研究过程中应该加强对生态环境的保护意识，不能只看到眼前利益，而同时要注重生态环境与人类的协调和可持续的发展氟利昂缩写为CFCs，主要用于制冷剂、溶剂、塑料发泡剂、气溶胶喷雾剂及电子清洗剂等。当制冷系统破裂、渗漏或更换、清洗时均有可能造成氟利昂的外漏。 关键词：汽车空调，制冷，气候，影响
Abstract Around the earth we live surrounded by a layer of the atmosphere, the ozone layer there is in the 15 to 50 km of the atmosphere above the earth in the stratosphere, which holds about 90% of the ozone in the atmosphere, the ozone concentration of this highly known as the "ozone layer. "It can effectively absorb the sun's harmful ultraviolet biological. If there is no ozone layer of the Earth "umbrella", strong ultraviolet radiation not only make people die, and will eliminate the vast majority of species on Earth. Current the environmental warming-induced climate change, the ozone hole has become a global environmental problem, if unchecked will human survival and development constitute a serious challenge. Should be strengthened in the automotive air conditioning refrigerant alternative course of the study on the ecological environment protection awareness, can not only see the immediate benefits, while at the same time to pay attention to the ecological environment and human coordinated and sustainable development of Freon abbreviated as CFCs, mainly used for refrigerants, solvents, plastic foam, aerosol sprays, and electronic cleaning agent. When the refrigeration system is broken, leaking or replacement, cleaning both may cause leakage of Freon. Keywords: Automotive air-conditioning, Refrigeration, Climate, Impact
新型制冷剂热力性质的快速计算及其特性研究
文章编号：1671-6612（2009）02-029-03 新型制冷剂热力性质的快速计算及其特性研究 陈锦华 敖永安 沈 琳 王聪民 高兴全 （沈阳建筑大学市政与环境学院 辽宁 110168） 【摘 要】 提出了新型制冷剂R407C 、R410A 及R227热力性质的快速计算方法，并对其特性分析比较。借 鉴Cleland 制冷剂热力性质简化计算公式，拟合出热力性质快速计算方程的系数，并从运行效率、经济性和安全性等角度来研究新型制冷剂的特性。结果在制冷空调的常用温度范围内，检验拟合系数的计算精度与Cleland 给出的其他制冷剂拟合精度相仿，在某些性能上新型制冷剂要优于被替代物。此快速计算方法可应用于装置的仿真和优化计算及装置或过程的实时控制。R407C 、R410A 能很好作为R22的替代物，R227是一种很有前途的制冷剂，很有可能作为混合物的一种阻燃组份用于HCFC 的混合替代物中，或作为热泵中CFC 的纯质替代物使用。 【关键词】 制冷剂；热力性质；计算；特性研究 中图分类号 TQ025 文献标识码 A The Comparison of Characteristics of Thermal Performance and Optimization and Simulation Calculation Method of Several New Refrigerant Chen Jinhua Ao Yong’an Shen Lin Wang Congmin Gao Xingquan （Institute of Urban Services and Environment , Architecture University , Liaoning, 110168） 【Abstract 】 Through comparing the thermodynamic properties of new refrigerant of R407C, R410A and R227,propose an optimization and simulation method. By using the simplified calculation formula of refrigerant of Cleland,draw the coefficient of quick calculation equation of thermodynamic properties,and study the characteristics of the new refrigerant from various angles such as operating efficiency, economy and security.result in the commonly used temperature range of refrigerating air-conditioning, the calculation accuracy of fitting coefficient is similar to fitting precision of other refrigerants which Cleland gives. In some performance,the new refrigerant is superior to the alternatives.conclusion This quick calculation method can be applied to simulation and optimization calculation of the device and the device or process real-time control. R407C, R410A can replace R22 very well, R227 is a promising refrigerant,it is possiblily used in the mixed HCFC alternatives as one flame-retardant component of the mixture,or as pure alternative of the CFC in the heat pump. 【Keywords 】 refrigerant ; thermodynamic properties ; calculation ; characteristics study 基金项目：“十一五”国家科技支撑计划重大项目（2006BAJ03B01） 作者简介：陈锦华（1981-），男，硕士研究生，主要从事建筑节能研究。 收稿日期：2008-11-06 0 引言 制冷工质的热力学性质和热物理性质数据是制冷系统流动、传热计算的基础。传统的查图表方法因效率低且精度不够，不满足系统仿真、优化计算及实时控制的要求，而被具有较高精度的简单快速计算公式所取代。许多研究者致力于这方面的工作，并提出了繁简不一的理论公式和经验方程。考虑到在装置的仿真和优化计算时，对制冷剂热力性质计算的速度和稳定性有较高的要求及在装置或过程的实时控制时，不可能在控制模块中附加很复杂的计算程序，因此笔者提出了简化快速计算方法。 第23卷第2期 2009年4月 制冷与空调 Refrigeration and Air Conditioning V ol.23 No.2 Apr. 2009.29～31
制冷剂的分类
常用制冷剂种类及特性 新闻来源: 空调技术网2005-6-14 11:13:12作者: 未知责任编辑: LOG 说明 制冷剂又称制冷工质，是制冷循环的工作介质，利用制冷剂的相变来传递热量，既制冷剂在蒸发器中汽化时吸热，在冷凝器中凝结时放热。当前能用作制冷剂的物质有80多种，最常用的是氨、氟里昂类、水和少数碳氢化合物等。 1987年9月在加拿大的蒙特利尔室召开了专门性的国际会议，并签署了《关于消耗臭氧层的蒙特利尔协议书》，于1989年1月1日起生效，对氟里昂在的R11、R12、R113、R114、R115、R502及R22等CFC类的生产进行限制。1990年6月在伦敦召开了该议定书缔约国的第二次会议，增加了对全部CFC、四氯化碳（CCL4）和甲基氯仿 （C2H3CL3）生产的限制，要求缔约国中的发达国家在2000年完全停止生产以上物质，发展中国家可推迟到2010年。另外对过渡性物质HCFC提出了2020年后的控制日程表。 HCFC中的R123和R134a是R12和R22的替代品。 制冷剂的要求氨（R717）的特性 制冷剂的分类氟哩昂的特性 制冷剂的要求 热力学的要求 在大气压力下，制冷剂的蒸发温度(沸点)ts要低。这是一个很重要的性能指标。ts愈低，则不仅可以制取较低的温度，而且还可以在一定的蒸发温度to下，使其蒸发压力Po高于大气压力。以避免空气进入制冷系统，发生泄漏时较容易发现。 要求制冷剂在常温下的冷凝压力Pc应尽量低些，以免处于高压下工作的压缩机、冷凝器及排气管道等设备的强度要求过高。并且，冷凝压力过高也有导致制冷剂向外渗漏的可能和引起消耗功的增大。 对于大型活塞式压缩机来说，制冷剂的单位容积制冷量qv要求尽可能大，这样可以缩小压缩机尺寸和减少制冷工质的循环量；而对于小型或微型压缩机，单位容积制冷量可小一些；对于小型离心式压缩机亦要求制冷剂qv要小，以扩大离心式压缩机的使用范围，并避免小尺寸叶轮制造之困难。 制冷剂的临界温度要高些、冷凝温度要低些。临界温度的高低确定了制冷剂在常温或普通低温范围内能否液化。 凝固温度是制冷剂使用范围的下限，冷凝温度越低制冷剂的适用范围愈大。
制冷剂R134a的特点及正确使用
制冷剂R134a的特点及正确使用长期以来含氯氟利昂R 12（CCL2F2）一直是汽车空调的唯一制冷剂，近年来科学家们发现，R 12的氯会破坏地球上空15km-25km 内的臭氧层，从而使更多的太阳能光紫外线能辐射到地球危害到人体健康，因此，国际社会于1987年9月在加拿大缔结了蒙特利尔协议书，明确规定了禁用R 12的期限为2000年，但近年来由于臭氧层的破坏不断加剧，国际社会把R 12R 的完全禁用日期提前到了1995年，发展中国家则可推迟10年。 我国于1992年发文规定：各汽车厂从1996年起在汽车空调中逐步用新制冷剂R 134a替代R 12，在2000年生产的新车上不准再用R 12。因此，汽车使手人员和维修人员必须了解和熟悉新制冷剂R134a的特点，以便能够熟练、正确地使用。 一、制冷剂R 134a的主要特点 ①.R 134a不含氯原子，对大气臭氧层不起破坏作用； ②.R 134a具有良好的安全性能（不易燃，不爆炸，无毒，无剌激性无腐性）； ③.R 134a的传热性能比较接近，所以制冷系统的改型比较容易。 ④.R 134a的传热性能比R 12好，因此制冷剂的用量可大大减少。 二、 R 134a与R12制冷系统的主要区别
①.存放R 134a的容器为浅蓝色，而存放R 12的容器为白色。 ②.R 134a制冷系统连接软管是用橡胶和尼龙特制的，并且在其处部有汽车工程学会的印记（S.A.E.#J2196）；而 R12制冷系统连接软管常用一般橡胶管。 ③.R 134a制冷系统连接管有颜色标记（低压管是蓝色带黑色条纹，高压管是红色带黑色条纹，普通管是黄色带黑色条纹）而R 12制冷系统连接管则无标记。 ④.R 134a制冷剂入口处使用的是快速接头，而R 12制冷系统估用的是螺纹接口。 ⑤.R 134a制冷系统连接软管与仪表的接头具有1/2in英寸螺纹，且高压口的接头比低压口的大；而R12制冷系统连接软管与仪表的接头具有7/16in螺纹。 ⑥.与R12制冷系统相比R134a制冷系统具有较高的压力和温度，需要较大的冷却风扇。 三、 R134a的使用及维修注意事项。 A）.用于R 134a的仪器，设备和量具等不能与用R 12的互换，因若在R 134a中混有R12会使压缩面损坏，并且也可能使用仪器和调备损坏。 B）.R 134a与R 12制冷剂的冷冻机油不能混用，因为R 134a 与R 12制冷系统的冷冻机油不相容。R12制冷系统一般用国产的18号、25号冷冻机油或日本产的SUNISO3GS、SUNISO4GS、SUNISO5GS
制冷剂替换
CFC & HCFC制冷剂无氟替换指引 ※主要的服务型环保制冷剂（臭氧消耗潜值ODP=0）——用于现存设备的无氟替换、更新 R423A环保制冷剂 替换：氟利昂R12（FREON 12） 应用：用于直接替换现存的离心式冷水机组（中央空调）上使用的R12的一种新型环保制冷剂。 优点：提供简单、快速、高效的直接替换；HFC类制冷剂，ODP值为零；替换时只需将冷冻机油更换成酯类油（POE），而无需对系统进行额外冲洗；仍可继续使用现有的冷水设备，避免昂贵的工程改造，节省成本；充注使用后，若发现系统内制冷剂容量不足时，可以直接重新补足，而无须排走全部已灌充的制冷剂。 R422D环保制冷剂 替换：氟利昂R22（FREON 22） 应用：用于直接替换现存的直接膨胀式（DX）水冷系统上使用的R22的一种新型环保制冷剂；同时也可用于家用、商用空调、以及中温制冷系统。 优点：提供简单、快速、高效的直接替换；HFC类制冷剂，ODP值为零；多数情况下，替换过程中不需要更换冷冻机油类型，兼容传统的MO油和新的POE油；容许现有设备使用；充注使用后，若发现系统内制冷剂容量不足时，可以直接重新补足，而无须排走全部已灌充的制冷剂。 R417A环保制冷剂 替换：氟利昂R22（FREON 22） 应用：用于直接替换现存的直接膨胀式固定空调系统上使用的R22的一种新型环保制冷剂；同时也可用于中温商用制冷系统。 优点：提供简单、快速、高效的直接替换；HFC类制冷剂，ODP值为零；多数情况下，替换过程中不需要更换冷冻机油类型，兼容传统的MO油和新的POE油；容许现有设备使用；充注使用后，若发现系统内制冷剂容量不足时，可以直接重新补足，而无须排走全部已灌充的制冷剂。 R422A环保制冷剂 替换：氟利昂R22（FREON 22）、氟利昂R502（FREON 502）、以及含HCFC的混配制冷剂（R402A、R402B，R408A）。 应用：用于直接替换现存的直接膨胀式（DX）水冷系统上使用的R22一种新型环保制冷剂；同时也可用于家用、商用空调、以及中温制冷系统。 优点：提供简单、快速、高效的直接替换，替换过程比使用R404A、R507更简单方便；HFC类制冷剂，ODP值为零；多数情况下，替换过程中不需要更换冷冻机油类型，兼容传统的MO油和新的POE油；容许现有设备使用；具有比R404A、R507低20%的全球温室效应值（GWP）；充注使用后，若发现系统内制冷剂容量不足时，可以直接重新补足，而无须排走全部已灌充的制冷剂。
制冷剂发展与研究前沿
制冷剂的发展与研究前沿 田玉保安全工程0901 200901145025 摘要：回顾了制冷剂从早期使用至现在的进步历程，探讨了未来方向与一些候选制冷剂。 根据所定义的选择标准把此历程划分为四代制冷剂。考察了对现有国际协定相关方案的展 望，其中包括了分别为防止平流层臭氧耗损与全球气候变化的蒙特利尔与京都议定书的分 析。介绍了多种HCFCs制冷剂的替代物，包括R1234yf，DME，CO2和氨的混合物等。对 下一代制冷剂做出了展望。 关键词：制冷剂温室效应臭氧损耗潜能值全球变暖潜能值 Development on Refrigrants an Reseach Fronts Abstracts Reviews the progression of refrigerants，from early uses to the present，and then addresses future directions and candidates．Breaks the history into four refrigerant generations based on defining selection criteria．refrigerants”．Examines the outlook for current options in the contexts of existing international agreements，including the Montreal and Kyoto Protocols to avert stratospheric ozone depletion and global climate change，respectively．This paper introduced several alternative refrigerants from the basic thermal physical and circulation performance，etc．，including R1234yf，DME and the combination of carbon dioxide an ammonia etc．Also,a briefe glance of the future of next generation of refrigrantsis given. Keywords Refrigetants Greenhouse effects ODP GWP 臭氧层的破坏和全球气候变化，是当前世界所面临的主要环境问题。由于制冷空调热泵行业广泛采用的CFC与HCFC类制冷剂对臭氧层有破坏作用以及产生温室效应，使全世界这一行业面临严重挑战。但是，迄今为止，国外的一些HFC类和碳氢类替代制冷剂均或多或少地存在一些问题，还不太理想，例如大多数HFC类制冷剂及其混合制冷剂的温室效应潜能值(GWP)还比较高，被列为“温室气体”，需控制其排放量；而碳氢类制冷剂则存在强可燃性引起的安全问题，特别对于大中型制冷空调热泵设备，需要行之有效的安全措拖和技术。因此，这一行业均在探索如何从制冷剂的发展历史中，总结经验，寻求正确、科学地解决由于环保要求提出的制冷剂替代问题，力争少走弯路。 1.制冷剂的发展历程 制冷的历史可追溯到古代，当时用以储冰和一些蒸发过程。从历史上看，制冷剂的发展经历了四个阶段[1]（图1）。第一阶段是十九世纪的早期制冷剂；第二阶段是二十世纪时代的CFC与HCFC类制冷剂；第三阶段是二十一世纪的绿色环保制冷剂。第四阶段是今后制冷剂发展的主要方向，即以防止全球变暖为主要目标的制冷剂的研发。
制冷剂的种类及特性
制冷剂的种类及特性 制冷剂又称制冷工质，是制冷循环的工作介质，利用制冷剂的相变来传递热量，既制冷剂在蒸发器中汽化时吸热，在冷凝器中凝结时放热。当前能用作制冷剂的物质有80多种，最常用的是氨、氟里昂类、水和少数碳氢化合物等。 1987年9月在加拿大的蒙特利尔室召开了专门性的国际会议，并签署了《关于消耗臭氧层的蒙特利尔协议书》，于1989年1月1日起生效，对氟里昂在的R11、R12、R113、R114、R115、R502及R22等CFC类的生产进行限制。1990年6月在伦敦召开了该议定书缔约国的第二次会议，增加了对全部CFC、四氯化碳（CCL4）和甲基氯仿（C2H3CL3）生产的限制，要求缔约国中的发达国家在2000年完全停止生产以上物质，发展中国家可推迟到2010年。另外对过渡性物质HCFC提出了2020年后的控制日程表。 HCFC中的R123和R134a是R12和R22的替代品。 制冷剂的要求氨（R717）的特性 制冷剂的分类氟哩昂的特性 制冷剂的要求 热力学的要求 在大气压力下，制冷剂的蒸发温度(沸点)ts要低。这是一个很重要的性能指标。ts愈低，则不仅可以制取较低的温度，而且还可以在一定的蒸发温度to 下，使其蒸发压力Po高于大气压力。以避免空气进入制冷系统，发生泄漏时较容易发现。 要求制冷剂在常温下的冷凝压力Pc应尽量低些，以免处于高压下工作的压缩机、冷凝器及排气管道等设备的强度要求过高。并且，冷凝压力过高也有导致制冷剂向外渗漏的可能和引起消耗功的增大。 对于大型活塞式压缩机来说，制冷剂的单位容积制冷量qv要求尽可能大，这样可以缩小压缩机尺寸和减少制冷工质的循环量；而对于小型或微型压缩机，单位容积制冷量可小一些；对于小型离心式压缩机亦要求制冷剂qv要小，以扩大离心式压缩机的使用范围，并避免小尺寸叶轮制造之困难。 制冷剂的临界温度要高些、冷凝温度要低些。临界温度的高低确定了制冷剂在常温或普通低温范围内能否液化。 凝固温度是制冷剂使用范围的下限，冷凝温度越低制冷剂的适用范围愈大。
制冷剂的发展历史和应用..
制冷剂的发展历史和应用 摘要 社会生产力的随着快速发展和人民生活水平的显著提高，制冷技术在工程和生活中的应用越发的深入和广泛。而在蒸汽压缩式制冷系统中，制冷剂被形象的称之为“血液”。本文对制冷剂的发展历史进行了简单的介绍，并列举出了一些制冷剂在各个应用领域的最新研究和进展。制冷剂随着制冷技术的发展而不断变迁，大致可分为4个阶段。从最初能用即可的原则，因为工业发展的需要，进入到以安全及耐久性为主的第二阶段。随着环境问题的加剧，制冷剂步入围绕臭氧层保护的第三阶段。而今，对制冷剂的探索没有停止，防止全球变暖，低ODP,低GWP,短寿命，高效是我们对制冷剂的目标。制冷剂在各个领域应用广泛，家用空调，中大型冰库，车载空调等，都可以看到制冷剂活跃的身影，而针对各个领域的制冷剂的技术革新研究也将会被提及。 关键词制冷剂发展阶段应用环境问题发展方向 引言 当前世界的环境问题主要是臭氧层遭受破坏和全球范围的变暖。然而，CFC 与HCFC类制冷剂在制冷空调热泵等行业广泛的采用，它对臭氧层有一定的破坏作用还是温室效应的一个重要因素。它对环境的负面影响使得这一行业在全世界都面临重大的压力。但是，到现在为止，一些在国外使用的HFC类和碳氢类替代制冷剂还不太理想，多多少少都存在一些瑕疵。比如说大部分的HFC类制冷剂及其混合制冷剂的GWP还是相当的高，对温室效应影响显著，对排放量还需要严格的控制;而碳氢类制冷剂的安全问题也普遍存在，它的强可燃性令人担忧，当在大中型制冷空调热泵设备使用时，安全措施很技术的要求很高。所以，从制冷剂的发展历史中探索，吸收经验，寻求科学、正确地解决满足环保要求的制冷剂在各种生产和生活的应用的替代问题，避免我们走弯路是非常重要的。为此，本文回顾了制冷剂的发展历史，综述了制冷剂在各个领域的应用及其相关最新研究，探讨了未来发展趋势。 根据J . M . Calm[1-2]的描述，目前人们将制冷剂的发展分为4个阶段，各阶段的特征如表1所示，以下对各发展时期的情况做一简述。