家用制冷设备中制冷剂选用分析

熊飞贵州省电子商务学校

家用制冷设备中制冷剂选用分析

熊飞
贵州省电子商务学校

目前家用空调、冰箱等制冷设备使用的制冷剂种类繁多，选择一种合适的制冷剂是比较困难的，必须考虑许多因素和进行全面评价。本文主要对当前使用的制冷剂和替代产品的性能和选用进行比较、分析。

制冷剂；制冷设备；性能；选用

制冷剂，是在制冷循环系统中通过自身物理状态的改变，来实现温度交换的一种介质。制冷剂在压缩机工作下获得高温高压的气体制冷剂从高压端流出，在冷凝器中将热量和周围的空气或者水等交换冷凝成液态，再在蒸发器中吸收空间内的被冷却介质空气或者水的热量，最终实现制冷的目的。当前，制冷剂广泛应用于电冰箱、家用空调等制冷设备中。制冷剂的种类繁多，目前有80种左右，有无机化合物氨(R717)、水R718、二氧化碳R744；有机化合物氟利昂，二氟一氯甲烷(化学式CHClF2)制冷剂专用名称R22、四氟乙烷CF3CH2F--R134a、碳氢化合物丙烷(C3H8)--R290、正丁烷(C4H10)--R600、异丁烷--R600a等；混合制冷剂，R410a（是R125和R32各50%混合而成)等类型，并且种类不断研发壮大中，但用于家用空调和冰箱种类并不多。本文就现阶段家用制冷设备中使用的制冷剂类型和选用进行分析。

制冷剂R22

制冷剂R22，中文化学名称：二氟一氯甲烷，分子式：CHClF2, R22属于氟利昂产品中的一员，属于氢氯氟烃类制冷剂,简称HCFC。在常温下R22是一种无色、无味的气体，不燃烧、不爆炸、无毒性，在加压时可以液化成无色透明的液体。相对分子质量为86.47，标准沸点-40.8℃，临界温度96.1℃，临界压力4.99MPa，臭氧层破坏潜能值（ODP）0.055，温室效应（GWP）1810。在干燥的环境中，温度在200以下，R22一般不与金属发生化学反应，稳定性很高，技术应用成熟，同时价格低廉，是目前家用空调行业普遍使用的制冷剂类型。但R22对臭氧层的破坏和全球变暖的重要影响，被国际社会列为禁用的制冷剂之一。根据1992年哥本哈根大会决议《蒙特利尔议定书》对R22的禁用期限做出了明确的规定：发达国家到2010年要减少75%，到2015年要减少90%，到2020年全面禁止生产R22，发展中国家也在逐渐减少中，到2030年也全面禁止生产R22产品。随着人类环保意识的提高，世界各国都在加快研制新产品替代R22的步伐，一些新的替代物应运而生。发展中国家可延期到2040年全面禁止生产R22产品。

制冷剂R410A

制冷剂R410A,是一种混合制冷剂，它由50%的二氟甲烷（R32）和50%的五氟乙烷（R125）混合而成,属于氢氟烃类（HFC）。R410A在常温下是一种无色，无味的气体，不浑浊，易挥发，分子量72.6，标准沸点-51.6℃，临界温度72.5℃；制冷系统的高压为3.0MP，低压为：1.2MP，在相同的情况下约为R22的1.5倍。具有稳定，无毒，制冷（暖）效率更高等特点。制冷剂R410A中不含氯元素，不会与臭氧发生化学反应，不会破坏臭氧层。R410A目前是R22制冷剂的主要替代产品之一。

制冷剂R134a

R134a，化学名四氟乙烷，分子式：CH2FCF3，分子量：102，属于HFC型制冷剂，R134a具有良好的综合性能，无毒，制冷性能又非常接近R12，使之成为一种非常有效又安全的替代R12的产品。R134a可用在目前使用R12的许多领域，包括：电冰箱、汽车空调、小型固定制冷设备、超市中的中温制冷、工商业的制冷机，发泡剂，气雾剂产品，以及镁合金保护气体等。

制冷剂R600A

制冷剂R600A，又名：异丁烷。分子式C4H10。在常温下为无色无味的气体，在自身压力下为无色透明液体，制冷剂R600A是一种新型碳氢制冷剂，属于非氟利昂类新型制冷剂。标准沸点：-11.8℃，熔点：-159.6℃，燃点：460℃，分子量58.12，临界温度为135℃，相对于水的密度为0.56。R600A取自天然成分，不损坏臭氧层，无温室效应，绿色环保。与各种压缩机润滑油兼容。是R12的最终替代产品之一。

选用制冷剂的替代品是较困难的，必须考虑多种因素，又要进行全面评价，既要符合臭氧层破坏系数(ODP)、全球变暖系数(GWP)等环保方面的要求，同时还应考虑可燃性、毒性等安全方面的考虑，同时还要考虑相容性、维修和运行成本等经济因素。一种制冷剂的优劣，应当综合考虑以下几个因素：

1.安全、可靠性

2.ODP：臭氧层破坏系数。

3.GWP：全球变暖系数。

4.理想状况下的制冷量。

5.维修和运行成本。

几种常见制冷剂特性的比较

应用广泛应用于家庭、商业、工业空调设备家用空调汽车空调，冰箱，冷柜电冰箱

氢氟烃类（HFC）制冷剂不破坏臭氧层，是当前氢氯氟烃类(HCFC)制冷剂的主要替代产品。用来替代R22的主要物质有R410A,R407C,替代R12的主要物质是R134A，R600A。

R12与R134A比较，R134A和R12都是温室气体，R134A的臭氧层破坏系数(ODP)等于0，因此R134A是环保型制冷剂。目前美国、日本等国家采用R134A来代替R12，但R134A在价格上也不便宜，同时还有一定的温室效应，是《蒙特利尔议定书》中受限制气体之一，因此R134A不是R12的最终替代产品。

R600A与R134A比较，R600A与R134A都是无氟制冷剂，R134A具有性能稳定、安全、无毒、不破坏大气层。而R600A对大气臭氧层无破坏作用，同时也无温室效应，是R12一步到位的替代产品。但R600A制冷剂具有可燃性，有爆炸的可能性，在制冷系统的售后服务时要求比较高，在这方面需要大家继续改进技术。

R410A与R22比较，两者都属于氟利昂制冷剂家族中的一员，同时都容易产生温室效应。但R22的在制冷性能方面要优于R410A，R22在家用空调系统中具有良好的制冷性能，同时性能稳定，技术成熟，价格还便宜,因此当前家用空调广泛选用R22制冷剂。如果选用R410A,我们将面临各种各样的困难，既有设备和材料的不足，又有售后服务人员的维修困难。大范围的使用R410A制冷剂，必然造成资金的大量投入在新的制冷设备和维修方面，而一段时间过后，完全环保的新型制冷剂研发出来后，R410A也将被替代，这样一来，当前的投入就完全浪费了，这都是商家和消费者都是难以承担的后果。作为R22的替代品，R410A并不是我们的最好选择，它只是一个暂时的替代产品，在笔者看来，最终我们选用的制冷剂应该是即无臭氧层破坏作用，又无温室效应的完全环保的新型制冷剂，因此对R410A寄予太大的希望和热情是无用的。

根据我国签署的《蒙特利尔议定书》，我国可以继续使用R22止到2040年，这是国家为我国制冷设备厂家争取来的利益。生产制冷设备的厂家应该充分利用这个大好时期，一方面利用市场上广泛使用的R22制冷剂的配套设施和服务，持续为大家提供合格的制冷设备产品和服务；另一方面，厂商应加大投入、研发安全又满足环保要求的新型制冷剂，争取在2040年之前，将完全环保的新型制冷剂产品生产出来，这样就完全没必要使用过渡替代产品，大大地节约了社会成本和资金。

综上所述，目前市场上完全理想的制冷剂是不存在的，现阶段R22制冷剂与其它替代制冷剂相比，仍然具有高效、稳定、价廉的优点，在家用空调的应用方面仍将处于优势地位，在理想的制冷剂问世之前，R22制冷剂仍然是实用的选择。在家用电冰箱产品中，选用环保型的非氟利昂类新型制冷剂R600A,只要加强售后人员的培训和学习，改进维修技术，完全可以满足环保和市场需求，是最理想的选择。

[1]国家环境保护总局.关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书.2004：9.3

[2]宋德富，杨新华.浅谈空调冷媒的选择及使用前景.中国建筑学会建筑热能动力分会第十五届学术交流大会，2007-09-01

[3]《R410A与R22冷媒的对比分析》学术前沿中国制冷网2013：9.3

[4]Spatz，M.W.，Yana Motta，S.F..An Evaluation of Options for Replacing HCFC一22 in Medium Temperature Refrigeration Systems.Proceedings of the International Congress of Refrigeration，Washington DC，2003

[5]闫庚礼.如何选用制冷剂.中小企业管理与科技，2009年6 期