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HEA小百科:空调新冷媒知多少?

字号:TT 2014-02-11 11:52 作者:HEA.CN 来源:家电网 我要评论(0)

家电网-HEA.CN报道:2013年12月17日,美的空调方面宣布,由联合国蒙特利尔多边基金资助,饱含国内外数十位科研专家近2000天辛勤改造的全球第一条联合国多边基金R290新冷媒示范线,于美的空调亮相,并顺利通过专家组验收。

家电网 HEA 2月11日综合消息】在了解新冷媒前,我们需要先了解“冷媒”相关知识。

冷媒(Refrigerant)是在冷冻空调系统中,用以传递热能,产生冷冻效果之工作流体。一般冷媒统称包括载冷剂和制冷剂,部分地区俗称也叫”雪种“。

依工作方式分类又可分为一次(Primary)冷媒与二次(Secondary)冷媒,依物质属性分类可分为自然(Natural)冷媒与合成(Synthetic)冷媒。

在空调系统中,透过蒸发与凝结,使热转移的一种物质,俗称即是“氟利昂"(Freon)。

冷媒是一种容易吸热变成气体,又容易放热变成液体的物质。早期冷冻厂用氨气当冷煤,氨在受压时,放热变成液体;当高压液体减压变成气体时,便会吸热。

早期的冷媒,几乎多数是可燃的或有毒的,或两者兼而有之,而且有些还有很强的腐蚀和不稳定性,或有些压力过高,经常发生事故。

理想的冷媒无毒、不爆炸、对金属及非金属无腐蚀作用、不燃烧、泄漏时易于察觉、化学性安定、对润滑油无破坏性、具有较高的蒸发潜热、对环境无害 。

制冷剂的代号最早是针对氟里昂而规定的,R代表制冷剂(制冷介质) “Refrigerant”,以前F代表氟里昂“Freon”。

(1)无机化合物类制冷剂
如氨命名为:R717(分子式NH3)
(2)氟里昂制冷剂
氟里昂是饱和碳氢化合物(烷族)的卤族元素的衍生物的总称。
二氟一氯甲烷,分子式为 CHF2Cl ,m-1=0, n+1=2, x=2, z=0 ,因而代号为 R22。
二氟二氯甲烷,分子式为 CF2Cl2 ,m-1=0, n+1=1, x=2, z=0 ,因而代号为 R12。
(3)饱和碳氢化合物
代号的编号规则与氟里昂相同,
如:甲烷为 R50
乙烷为 R170
丙烷为 R290
但丁烷不按上述规则书写,而写成为 R600。
如果属于同素异构物,在代号后边加字母“a”或在个位数上加一个数字,如:异二氟乙烷为 R152a ,异丁烷为 R601等。
(4)环状化合物
环状有机化合物是在R后边加上一个字母“C”,然后按氟里昂的编号规则书写,
如:六氟二氯环丁烷写作 RC316
八氟环丁烷写作 RC318等。
(5)非饱和碳氢化合物及它们的卤族元素衍生物
这一类制冷剂在R后边先写一个“1”,然后按氟里昂的编号规则书写。
如:乙烯为 R1150
丙烯为 R1270
二氟二氯乙烯为 R1112a等。
(6)共沸制冷剂
由两种或两种以上互溶的单一制冷剂在常温下按一定比例混合而成。如:R500、R501、R502…… R507
(7)非共沸制冷剂
由两种或两种以上相互不形成共沸溶液的单一制冷剂混合而成的溶液。如: R400、R401、R402、…R411
按蒙特利尔议定命名:
区分氟利昂对大气臭氧层的破坏程度。
CFC(氯氟化碳):不含氢,公害物,严重破坏臭氧层禁用
如:CF2Cl2 ——R12———CFC12
CFCl3 ——R11———CFC11
HCFC(氢氯氟化碳):含氢,低公害物质属于过渡性物质
如:CHF2Cl——R22———HCFC22
HFC(氢氟化碳):不含氯,无公害作为替代物,待研究开发
如:C2H2F4——R134a——HFC134a

20世纪主要的冷媒:1930年梅杰雷和他的助手在亚特兰大的美国化学会年会上选出氯氟烃12(CFC12,R12,CF2CI2),并于1931年商业化,1932年氯氟烃11(CFC11,R11,CFCI3)也被商业化,随后一系列CFCs和HCFCs陆续得到了开发,最终在美国杜邦公司得到了大量生产。

过去,空调使用的冷媒一般是R22,叫做氟利昂22或者简称氟、氟22,但是此种制冷剂对臭氧层有影响,会破坏环境。

相对于R22的新研究出来的对地球臭氧层无影响或者说影响很小的”无氟技术制冷剂“就叫新冷媒。由于其成份中没有氯离子,对大气层的臭氧层破坏少,能减缓大气的温室效应。

在空调卖场上空调所使用的制冷剂普遍有两种,一种是R22制冷剂(冷媒),另一种是R410A(新冷媒)。

新冷媒空调的安装流程被划分为七个环节,具体为安装前检查,安装位置选择及安全测电,室内机安装,室外机安装,新冷媒空调抽真空,检漏及管路整理,试机前检查、试机、讲解。安装新冷媒空调,抽真空操作的好坏直接影响空调效果。

R410A新冷媒由两种准共沸的混合物而成,主要有氢,氟和碳元素组成(表示为hfc),具有稳定,无毒,性能优越等特点。由于不含氯元素,故不会与臭氧发生反应,既不会破坏臭氧层。

在最新冷媒大规模推广前,R410A仍是目前为止国际公认的用来替代R22最合适的冷媒,并在欧美、日本等国家得到普及。

不过,目前大量使用的R410A制冷剂,虽然不会对臭氧层产生破坏,但“温室效应”仍然显著,因此并非环保制冷剂的终极选择。

为了控制因大量排放CFCs、HCFCs等制冷剂而导致的臭氧层破坏及加剧的全球气候变暖现象,中国规定了对CFCs和HCFCs的使用年限。其中,CFCs最后的停用日期是2010年,而对含有HCFCs的产品将从2013年起冻结生产量,2040年起完全停用。

中国空调新冷媒研发方面,2010年,全球第一条联合国蒙特利尔多边基金资助的R290生产线改造——“广东美的制冷设备有限公司房间空调器制造过程用丙烷替代R22技术改造示范项目”获得批准。2011年,该项目正式签约并启动,拉开了中国空调业新冷媒替代的全新大幕。

此外,美的过去也曾在R32、R290、R161这三种新型环保冷媒方面做过产品研究并进行了试制试产。

2013年12月17日,美的空调方面宣布,由联合国蒙特利尔多边基金资助,饱含国内外数十位科研专家近2000天辛勤改造的全球第一条联合国多边基金R290新冷媒示范线,于美的空调亮相,并顺利通过专家组验收。

从环保的角度来看,R290工质是一个近乎于理想的新冷媒替代工质,采用R290新冷媒将是空调行业加速转型升级的一次良好时机。

目前美的空调R290生产线除了拥有世界一流的装配线外,还配备防静电地板、自动检测系统、排风设备和冷媒供应站等尖端辅助设施,为美的R290空调生产提供了可靠的保障。美的R290空调具备全新的室内防泄漏专利技术、通过最严苛泄漏测试的室外及安全控制技术。

除了美的,格力新冷媒替代同样也是R290。

与中国空调企业不同的是,日本空调企业更倾向于R32新冷媒。

R32(HFC—32)又称二氟甲烷,随着日本空调企业开始大量将R32制冷剂运用于产品中,R32作为日系空调制造商新一代制冷剂的意图逐步明显,日本空调制造商也曾多次召开关于R32的可燃性及对于环境影响的辩论会。

从2012年秋季开始,大金工业推出了使用R32的新品空调,2013年包括东芝、松下、日立等在内的主要日系空调制造商都在日本市场上推出的高级旗舰新品空调中应用了R32作为制冷剂。

目前主要的新型替代性冷媒主要有3类,分别是R290、R32、R161三种,这三种工质都有可燃性,都需在安全方面采取必要措施。

但从三者燃烧产物来看,从美的、格力两家中国厂商的试验来看,R290的可燃性是可控的,且R290的燃烧产物是水和CO,对人体无害无毒。 R32、R161的燃烧产物中则含有氢氟酸,这种物质具有腐蚀性,且对人体有害。

从环保角度看,R290、R32、R161的臭氧层破坏潜值均为0,在温室效应潜值上,R290是3,R32为650,R161为10左右。因此R290天然工质在应对气候变化上更有优势。

北美方面,美国、加拿大、墨西哥三国曾联合推出HFC物质削减方案,拟将同控制HCFC一样去削减HFC物质,而在上述三种制冷工质中,R32属于HFC物质。

因此,中国、日本、美国对于未来新型空调冷媒的看法并不是完全相同。

附录:制冷剂使用历史年表

(家电网® HEA.CN)

责任编辑:编辑N组

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