R32冷媒在窗式空调上的应用研究

魏子栋 周祥

摘要：R32是一种新型的环保冷媒，作为R410A冷媒的一种重要的替代冷媒，其具有ODP为0，GWP极低的特点。本文对R32冷媒与传统R410A冷媒在窗式空调上的制冷特性进行对比，并对其在窗式空调上的焊接方式和生产安全性进行了探讨。

关键词：R32；窗式空调；制冷特性；焊接方式

Experiment Study of R32 Refrigeration in Window Air Conditioner

WEI Zidong ZHOU Xiang（Guangdong Midea Refrigeration Equipment Limit Company Foshan 528311）

Abstract：R32 is a new environment-friendly refrigerant， As an important alternative refrigerant of R410A refrigerant， it has the characteristics of 0 ODP and extremely low GWP. In this paper， the refrigeration characteristics of R32 and traditional R410A in window type air conditioning are compared， and the welding method and production safety of R32 in the window type air conditioning are also discussed.

Keywords：R32； Window type air conditioner； Refrigeration capacity； Welding method

1、引言

窗式空调是一种可以安装在窗户上的空调器，因其安装方便、价格优惠得到了很大推广，特别是应用于车库、储藏室等一些封闭的空间内。随着对冷媒的环保要求越来越高，冷媒不仅需要对臭氧层无破坏，其全球变暖潜值也不宜过高，R32冷媒作为呼声最高的两种替代冷媒之一，具有ODP为0，GWP极低的特点，环保性极高，目前国内部分厂家已经将R32冷媒运用到窗式空调上，本文对R32冷媒与传统R410A冷媒在窗式空调上的制冷特性进行对比，并对其在窗式空调上的焊接方式和生产安全性进行了探讨，为R32冷媒在窗式空调上的应用推广提供指导和借鉴。

2、R32与R410A冷媒制冷特性比较

2.1 R32与R410A的热物性比较

表1是R32与R410A的热物性参数对比表，由表可知，R32的热物性[2]与R410A的热物性很相近，并且相对于R410A其全球变暖系数也极低，在环保方面更具优势。

2.2 R32冷媒与R410A的性能实验对比

为了更加准确的分析不同冷媒在窗式空调上的制冷效果，本文采用某企业生产的窗式空调8K机作为实验对象，如图1所示，在相同的蒸发器、冷凝器和相近排量压缩机的基础上，分别采用R32和R410A两种冷媒进行制冷实验，并进行微调毛细管和冷媒量，使得各自系统的制冷效果达到最优。

制冷量实验采用北美标准工况室内干湿球温度为26.7/19.4℃，室外测干湿球温度为35/24℃，测试方法采用空气焓差法进行测试。相关实验条件如表2所示。

表3是R32和R410A两种冷媒在窗式空调上的数据对比，由表3可知，R32冷媒相对于R410A在制冷量上相近，在能效上提高5.1%，并且排气温度降低8.8℃，冷媒充注量减小20.5%。

3、R32冷媒的封口方式

3.1 超声波焊接

R32冷媒是一种可燃冷媒，常规的明火焊接方式不适用，现在主流的两种针对于可燃冷媒的焊接方式主要是超声波焊接和洛克林液封口，其中超声波焊接是一种机械处理过程，主要是在加压情况下利用高频振动波使两个焊接的表面产生摩擦，从而形成分子间融合。

其焊接特点有：

（1）超声波焊接具有快速、节能和融合强度高的特点，超声波焊接时间少于1秒，并且焊接强度接近于本体。

（2）超声波焊接过程无火花，接近冷态加工，环保安全，适用于R32和R290等可燃易爆冷媒的焊接。

（3）超声波焊接对金属件的厚度和焊点位置要求较高，一般厚度小于5mm，焊点位置不能太大。

3.2 洛克林液封口

洛克林封口使用到的工具主要包括洛克林接头、洛克林液和洛克林钳，主要通过洛克林钳对洛克林接头内部的特殊接头进行挤压，使得中间管径不断减小，让该管与连接管紧密吻合在一起，并且为了保证密封的可靠性，采用洛克林液對连接管表面进行处理，流入接头中间管和连接管中的缝隙，变硬后对金属表面的凹槽及伤痕进行修补。

4、R32冷媒在窗式空调上的安全应用

由于R32冷媒的弱可燃性，在窗式空调上的安全应用需要提高一定的要求，笔者研究了相关文献并结合窗式空调的特性在生产、实验和使用过程提供了以下建议。

（1）生产和实验过程中新增专用的氦检系统、通风设备和冷媒安全报警系统，氦检系统可以有效的对空调生产中的冷媒泄露进行检测，通风设备可以保证冷媒泄露后进行通风扩散，避免浓度达到易燃点，冷媒安全报警系统同样为冷媒泄露可能产生的风险进行排查。

（2）窗式空调新增整机、压缩机、电控盒防火设计，整机采用防火阻燃材料，压缩机端子出口采用金属阻燃并将保护器设置为内保，电控盒采用密封阻燃，防止冷媒泄露进入电控盒内部产生可燃风险。

（3）充注量控制，对于可燃性冷媒来说，充注量越大，对安全和防火的要求越高，并且有最小使用面积的限制，R32冷媒在窗式空调上的充注量进行严格控制。

5、结论

（1）实验数据表明，相对于常规冷媒R410A，R32在同等状态下制冷量相近，能效提高5.1%，排气温度降低8.8℃，冷媒充注量同比降低20.5%，制冷表现良好。

（2）R32是可燃冷媒，其生产封口方式与常规火焊不同，采用的是超声波焊接或者洛克林液封口。

（3）R32冷媒在窗式空调上安全应用可以采用新增氦检和冷媒报警系统、采用防火阻燃设计和充注量严格控制等方案。

参考文献

[1]金听祥，刘凯涛，杨滨滨. L20替代R22在窗式空调器中的试验研究[J]. 低温与超导. 2017 （04）

[2]何志超，冯海杰，余雄辉.整体式空调系统中R32替换R410A的对比分析[J]. 家电科技. 2015 （08）