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制冷機(jī)中完成熱力循環(huán)的工質(zhì)。它在低溫下吸取被冷卻物體的熱量,然后在較高溫度下轉(zhuǎn)移給冷卻水或空氣。在蒸氣壓縮式制冷機(jī)中,使用在常溫或較低溫度下能液化的工質(zhì)為制冷劑,如氟利昂（飽和碳?xì)浠�合物的氟、氯、溴衍生物�?共沸混合工質(zhì)（由兩種氟利昂按一定比例混合而成的共沸溶液）、碳?xì)浠�合物（丙烷、乙烯等）、氨等；在氣體壓縮式制冷機(jī)中,使用氣體制冷劑,如空氣、氫氣、氦氣等,這些氣體在制冷循環(huán)中始終為氣態(tài)；在吸收式制冷機(jī)中,使用由吸收劑和制冷劑組成的二元溶液作為工質(zhì),如氨和水、溴化鋰 （分子式：LiBr。白色立方晶系結(jié)晶或粒狀粉末,極易溶于水）和水等；蒸汽噴射式制冷機(jī)用水作為制冷劑。制冷劑的主要技術(shù)指標(biāo)有飽和蒸氣壓強(qiáng)、比熱、粘度、導(dǎo)熱系數(shù)、表面張力等。1960年以后,人們對(duì)非共沸混合工質(zhì)的應(yīng)用進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究,并已將其用于天然氣的液化和分離等方面。應(yīng)用非共沸混合工質(zhì)單級(jí)壓縮可得到很低的蒸發(fā)溫度,且可增加制冷量,減少功耗。 它的性質(zhì)直接關(guān)系到制冷裝置的制冷效果、經(jīng)濟(jì)性、安全性及運(yùn)行管理,因而對(duì)制冷劑性質(zhì)要求的了解是不容忽視的。

十九世紀(jì)中葉出現(xiàn)了機(jī)械制冷。雅各布.帕金斯（Jacob Perkins）在1834年建造了首臺(tái)實(shí)用機(jī)器。它用乙醚做制冷劑,是一種蒸氣壓縮系統(tǒng)。二氧化碳(CO2) 和氨(NH3)分別在1866年和1873年首次被用作制冷劑。其他化學(xué)制品包括化學(xué)氰（石油醚和石腦油）、二氧化硫(R-764)和甲醚,曾被作為蒸氣壓縮用制冷劑。其應(yīng)用限于工業(yè)過(guò)程。多數(shù)食物仍用冬天收集或工業(yè)制備的冰塊來(lái)保存。

二十世紀(jì)初,制冷系統(tǒng)開(kāi)始作為大型建筑的空氣調(diào)節(jié)手段。位于德克薩斯圣安東尼奧的梅蘭大廈是第一個(gè)全空調(diào)高層辦公樓.

1926年, 托馬斯.米奇尼（Thomas Midgely）開(kāi)發(fā)了首臺(tái)CFC（氯氟碳）機(jī)器,使用R-12. CFC族（氯氟碳）不可燃、無(wú)毒（和二氧化硫相比時(shí)）并且能效高。該機(jī)器于1931年開(kāi)始商業(yè)生產(chǎn)并很快進(jìn)入家用。威利斯.開(kāi)利（Willis Carrier）開(kāi)發(fā)了第一臺(tái)商用離心式制冷機(jī),開(kāi)創(chuàng)了制冷和空調(diào)的紀(jì)元。

20世紀(jì)30年代,一系列鹵代烴制冷劑相繼出現(xiàn),杜邦公司將其命名為氟利昂（Freon）。這些物質(zhì)性能優(yōu)良、無(wú)毒、不燃,能適應(yīng)不同的溫度區(qū)域,顯著地改善了制冷機(jī)的性能。幾種制冷劑在空調(diào)中變得很普遍,包括CFC-11.CFC-12. CFC-113.CFC-114和HCFC-22.20世紀(jì)50年代,開(kāi)始使用共沸制冷劑。60年代開(kāi)始使用非共沸制冷劑。

空調(diào)工業(yè)從幼小成長(zhǎng)為幾十億美元的產(chǎn)業(yè),使用的都是以上幾種制冷劑。到1963年,這些制冷劑占到整個(gè)有機(jī)氟工業(yè)產(chǎn)量的98%。

到1970年代中期, 對(duì)臭氧層變薄的關(guān)注浮出水面,CFC族物質(zhì)可能要承擔(dān)部分責(zé)任。這導(dǎo)致了1987年蒙特利爾議定書(shū)的通過(guò),議定書(shū)要求淘汰CFC和HCFC族。新的解決方案是開(kāi)發(fā)HFC族,來(lái)?yè)?dān)當(dāng)制冷劑的主要角色。HCFC族作為過(guò)渡方案繼續(xù)使用并將逐漸淘汰。

在1990年代,全球變暖對(duì)地球生命構(gòu)成了新的威脅。雖然全球變暖的因素很多,但因?yàn)榭照{(diào)和制冷耗能巨大（美國(guó)建筑物耗能約占總能耗的1/3）,且許多制冷劑本身就是溫室氣體,制冷劑又被列入了討論范圍。雖然ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)34把許多物質(zhì)分類為制冷劑,但只有少部分用于商業(yè)空調(diào)。

臭氧層消耗

1985年2月英國(guó)南極考察隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)發(fā)曼（J.Farman)首次報(bào)道,從1977年起就發(fā)現(xiàn)南極洲上空的臭氧總量在每年9月下旬開(kāi)始迅速減少一半左右,形成“臭氧洞”持續(xù)到11月逐漸恢復(fù),引起世界性的震驚。

消耗臭氧的化合物,除了用于雪種,還被用于氣溶膠推進(jìn)劑、發(fā)泡劑、電子器件生產(chǎn)過(guò)程中的清洗劑。長(zhǎng)壽命的含溴化合物,如哈龍（Haion)滅火劑,也對(duì)臭氧的消耗起很大作用。

氯原子和一氧化氮（NO）都能與臭氧反應(yīng), 正在世界大量生產(chǎn)和使用CFCs由于制冷劑

其化學(xué)穩(wěn)定性好（如CFC12的大氣壽命為102年）不易在對(duì)流層分解,通過(guò)大氣環(huán)流進(jìn)入臭氧層所在的平流層,在短波紫外線UV-C的 照射下,分解出CI 自由基,參與了對(duì)臭氧的消耗。

歸納起來(lái),要使臭氧發(fā)生消耗,這種物質(zhì)必須具備兩個(gè)特征 ：含氯、溴或另一種相似的原子參與臭氧變氧的化學(xué)反應(yīng)；在低層大氣中必須十分穩(wěn)定（也就是具有足夠長(zhǎng)的大氣壽命）,使其能夠達(dá)到臭氧層。例如氫氯氟烴雪種HCF22和HCFC123,都有一個(gè)氯原子,能消耗臭氧,其大氣壽命分別為 12.1和14年,且氯原子相對(duì)活潑,能在低層大氣中發(fā)生分解,到達(dá)臭氧層的數(shù)量就不多。因此HCFC22和HCFC123破壞臭氧的能力比CFCs小得多。

時(shí)間表

我國(guó)《國(guó)家方案》中雪種淘汰時(shí)間表：

1、自1999年7月1日,CFCs的年生產(chǎn)和消費(fèi)量分別凍結(jié)在1995-1997年3年的平均水平；

2、自2005年1月1日,消減凍結(jié)水平的50%；

3、自2007年1月1日消減凍結(jié)水平的85%；

4、自2010年1月1日,完全停止CFCs。

淘汰目標(biāo)

《國(guó)家方案》對(duì)空調(diào)行業(yè)規(guī)定了具體淘汰目標(biāo)

1、工商制冷

2003年停止CFC11/12新灌裝,2010年停止CFC11/12維修補(bǔ)充的再灌裝。

2、家電

1999年40%新生產(chǎn)的冰箱冷柜的替代,2003年70%新生產(chǎn)的冰箱冷柜的替代,2005年100% 新生產(chǎn)的冰箱冷柜的替代。

3、汽車空調(diào)

2002年停止新生產(chǎn)CFC12空調(diào),2009年后在汽車空調(diào)上只允許使用回收的CFCs。

到目前為止,我國(guó)僅簽署了《議定書(shū)》倫敦修正案,所以尚沒(méi)對(duì)HCFCs的淘汰作出承諾。

1、具有優(yōu)良的熱力學(xué)特性,以便能在給定的溫度區(qū)域內(nèi)運(yùn)行時(shí)有較高的循環(huán)效率。具體要求為：臨界溫度高于冷凝溫度、與冷凝溫度對(duì)應(yīng)的飽和壓力不要太高、標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)較低、流體比熱容小、制冷劑絕熱指數(shù)低、單位容積制熱量較大等。

2、具有優(yōu)良的熱物理性能 具體要求為：較高的傳熱系數(shù)、較低的粘度及較小的密度。

3、具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性 要求工質(zhì)在高溫下具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性,保證在最高工作溫度下工質(zhì)不發(fā)生分解。

4、與潤(rùn)滑油有良好互溶性

5、安全性 工質(zhì)應(yīng)無(wú)毒、無(wú)刺激性、無(wú)燃燒性及爆炸性。

6、有良好的電氣絕緣性

7、經(jīng)濟(jì)性 要求工質(zhì)低廉,易于獲得。

8、環(huán)保性 要求工質(zhì)的臭氧消耗潛能值（ODP）與全球變暖潛能值（GWP）盡可能小,以減小對(duì)大氣臭氧層的破壞及引起全球氣候變暖。

制冷劑分類：

無(wú)機(jī)化合物、有機(jī)化合物、混合工質(zhì)

無(wú)機(jī)化合物

編號(hào)：R7XX（XX——無(wú)機(jī)化合物的分子量）

例：

氨——R717

二氧化碳——R744

水——R718

有機(jī)化合物

1、鹵代烷烴命名：

分子式：CmHnFxCly （n x y = 2m 2）

編號(hào)：R(m－1)(n 1)x(a,b…)

例：

二氟一氯甲烷(CHClF2)——R22

四氟乙烷(CF3 CH2F )——R134a

2、烷烴類：

編號(hào)：與鹵代烴編號(hào)方法相同

例：乙烷 (C2H6)——R170

丙烷 (C3H8)——R290

正丁烷(C4H10)——R600、異丁烷——R600a

3、烯烴類

編號(hào)：R1 鹵代烴編號(hào)方法

例：

乙烯 (C2H4)——R1150

丙烯 (C3H6)——R1270

4、后綴

①根據(jù)碳原子上取代基的原子量之和的差別加綴字母碼,取代基原子量之和差別最小的不需要加字母綴,差別第二小的加“a”,接著加“b”,以此類推。

②化學(xué)組成

a —— -CCl2-, b—— -CClF-, c —— -CF2-, d —— -CHCl-,e —— -CHF-, f—— -CH2-

x—— -CCl- ,y—— -CF- ,z—— -CH-

混合工質(zhì)

共沸制冷劑：

由兩種或兩種以上的制冷劑按一定的比例混合而成,在氣化或液化過(guò)程中,蒸汽成分與溶液成分始終保持相同；在既定壓力下,發(fā)生相變時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度保持不變。

編號(hào)：R5XX

例：

R500——R152a/R12 (26.2/73.8)

R502——R22/R115 (48.8/51.2)

非共沸制冷劑：

由兩種或兩種以上的制冷劑按一定的比例混合而成。在定壓下氣化或液化過(guò)程中,蒸汽成分與溶液成分不斷變化,對(duì)應(yīng)的溫度也不斷變化。

編號(hào)：R4XX

例：

R407c——R32/R125/R134a(23:25:52)

R410a——R125/R32(50:50)

目前使用的制冷劑已達(dá)70～80種,并正在不斷發(fā)展增多。但用于食品工業(yè)和空調(diào)制冷的僅十多種。其中被廣泛采用的只有以下幾種：

1、氨（代號(hào)：R717）

氨是目前使用最為廣泛的一種中壓中溫制冷劑。氨的凝固溫度為-77.7℃,標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)溫度為－33.3℃,在常溫下冷凝壓力一般為1.1～1.3MPa,即使當(dāng)夏季冷卻水溫高達(dá)30℃時(shí)也絕不可能超過(guò)1.5MPa。氨的單位標(biāo)準(zhǔn)容積制冷量大約為520kcal/m3。

氨有很好的吸水性,即使在低溫下水也不會(huì)從氨液中析出而凍結(jié),故系統(tǒng)內(nèi)不會(huì)發(fā)生“冰塞”現(xiàn)象。氨對(duì)鋼鐵不起腐蝕作用,但氨液中含有水分后,對(duì)銅及銅合金有腐蝕作用,且使蒸發(fā)溫度稍許提高。因此,氨制冷裝置中不能使用銅及銅合金材料,并規(guī)定氨中含水量不應(yīng)超過(guò)0.2%。

氨的臨界溫度較高（tkr=132℃）,汽化潛熱大,在大氣壓力下為1164KJ/Kg,標(biāo)準(zhǔn)工況下的單位容積制冷量也大,氨壓縮機(jī)尺寸可以較小。

純氨對(duì)潤(rùn)滑油無(wú)不良影響,但有水分時(shí),會(huì)降低冷凍油的潤(rùn)滑作用。氨在潤(rùn)滑油中不易溶解,故要在裝置中設(shè)置油分離器,減少潤(rùn)滑油進(jìn)入冷凝器和蒸發(fā)器,防止熱交換表面被油污染后傳熱性能降低。

純氨對(duì)鋼鐵無(wú)腐蝕作用,但當(dāng)氨中含有水分時(shí)將腐蝕銅和銅合金（磷青銅除外）,故在氨制冷系統(tǒng)中對(duì)管道及閥件均不采用銅和銅合金。

液氨透明無(wú)色,氨蒸氣無(wú)色,有強(qiáng)烈的刺激臭味。氨對(duì)人體有較大的毒性,當(dāng)氨液飛濺到皮膚上時(shí)會(huì)引起凍傷。當(dāng)空氣中氨蒸氣的容積達(dá)到0.5-0.6%時(shí)可引起爆炸。故機(jī)房?jī)?nèi)空氣中氨的濃度不得超過(guò)0.02mg/L。

氨在常溫下不易燃燒,加熱至350℃時(shí),分解為氮和氫氣,氫氣與空氣中的氧氣混合后會(huì)發(fā)生爆炸。與空氣混合的體積分?jǐn)?shù)在11%-14%時(shí)即可燃燒。在16%-25%時(shí)遇明火可能爆炸。在0.5%-0.6%時(shí),人在其中停留半小時(shí)就會(huì)中毒。

氨極溶于水,0℃時(shí)每升水能溶解130升氨氣。一般規(guī)定液氨中含水量低于0.2%。

氨的比重和粘度小,放熱系數(shù)高,價(jià)格便宜,易于獲得。但是,氨有較強(qiáng)的毒性和可燃性。若以容積計(jì),當(dāng)空氣中氨的含量達(dá)到0.5%～0.6%時(shí),人在其中停留半個(gè)小時(shí)即可中毒,達(dá)到11%～13%時(shí)即可點(diǎn)燃,達(dá)到16%時(shí)遇明火就會(huì)爆炸。因此,氨制冷機(jī)房必須注意通風(fēng)排氣,并需經(jīng)常冰箱

排除系統(tǒng)中的空氣及其它不凝性氣體。

總上所述,氨作為制冷劑的優(yōu)點(diǎn)是：易于獲得、價(jià)格低廉、壓力適中、單位制冷量大、放熱系數(shù)高、幾乎不溶解于油、流動(dòng)阻力小,泄漏時(shí)易發(fā)現(xiàn)。其缺點(diǎn)是：有刺激性臭味、有毒、可以燃燒和爆炸,對(duì)銅及銅合金有腐蝕作用。

2、氟利昂-12（代號(hào)：R12）

R12為烷烴的鹵代物,學(xué)名二氟二氯甲烷,分子式為CF2Cl2。它是我國(guó)中小型制冷裝置中使用較為廣泛的中壓中溫制冷劑。R12的標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)溫度為－29.8℃,冷凝壓力一般為0.78～0.98MPa,凝固溫度為-155℃,單位容積標(biāo)準(zhǔn)制冷量約為288kcal/m3。

R12是一種無(wú)色、透明、沒(méi)有氣味,幾乎無(wú)毒性、不燃燒、不爆炸,很安全的制冷劑。只有在空氣中容積濃度超過(guò)80%時(shí)才會(huì)使人窒息。但與明火接觸或溫度達(dá)400℃以上時(shí),則分解出對(duì)人體有害的氣體。

R12能與任意比例的潤(rùn)滑油互溶且能溶解各種有機(jī)物,但其吸水性極弱。因此,在小型氟利昂制冷裝置中不設(shè)分油器,而裝設(shè)干燥器。同時(shí)規(guī)定R12中含水量不得大于0.0025%,系統(tǒng)中不能用一般天然橡膠作密封墊片,而應(yīng)采用丁腈橡膠或氯乙醇等人造橡膠。否則,會(huì)造成密封墊片的膨脹引起制冷劑的泄漏。

3、氟利昂-22（代號(hào)：R22）

R22也是烷烴的鹵代物,學(xué)名二氟一氯甲烷,分子式為CHClF2,標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)溫度約為－41℃,凝固溫度約為－160℃,冷凝壓力同氨相似,單位容積標(biāo)準(zhǔn)制冷量約為454kcal/m3。

R22的許多性質(zhì)與R12相似,但化學(xué)穩(wěn)定性不如R12,毒性也比R12稍大。但是,R22的單位容積制冷量卻比R12大的多,接近于氨。當(dāng)要求－40～－70℃的低溫時(shí),利用R22比R12適宜,故目前R22被廣泛應(yīng)用于－40～－60℃的雙級(jí)壓縮或空調(diào)制冷系統(tǒng)中。

4、R-134a(代號(hào)：R134a）

分子式 ： CH 2 FCF 3 （四氟乙烷） ,分子量：102.03

沸點(diǎn) ：-26.26℃ , 凝固點(diǎn) ：-96.6°C ,臨界溫度 ：101.1 ℃ ,臨界壓力：4067kpa

飽和液體密度 ：25℃ , 1.207g/cm 3 ,液體比熱 ：25℃ , 1.51KJ/(Kg·℃)

溶解度( 水中, 25℃ ) ：0.15% ,臨界密度 ：0.512g/cm3

破壞臭氧潛能值（ ODP ） ：0 , 全球變暖系數(shù)值（ GWP ） ：0.29

沸點(diǎn)下蒸發(fā)潛能 :215 kJ/kg

質(zhì)量指標(biāo) ： 純度 ≥ 99.9 % ,水份ppm≤ 0.0010,酸度 PPm≤ 0.00001 ,蒸發(fā)殘留物PPm≤ 0.01

R134a作為R12的替代制冷劑,它的許多特性與R12很相像。

R134a的毒性非常低,在空氣中不可燃,安全類別為A1,是很安全的制冷劑。

R134a的化學(xué)穩(wěn)定性很好,然而由于它的溶水性比R22高,所以對(duì)制冷系統(tǒng)不利,即使有少量水分存在,在潤(rùn)滑油等的作用下,將會(huì)產(chǎn)生酸、二氧化碳或一氧化碳,將對(duì)金屬產(chǎn)生腐蝕作用,或產(chǎn)生“鍍銅”作用,所以R134a對(duì)系統(tǒng)的干燥和清潔要求更高。R134a對(duì)鋼、鐵、銅、鋁等金屬未發(fā)現(xiàn)有相互制冷劑

化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)象,僅對(duì)鋅有輕微的作用。

R134a 是目前國(guó)際公認(rèn)的替代 CFC-12 的主要制冷工質(zhì)之一,常用于車用空調(diào),商業(yè)和工業(yè)用制冷系統(tǒng),以及作為發(fā)泡劑用于硬塑料保溫材料生產(chǎn),也可以用來(lái)配置其他混合致冷劑,如 R 404a 和 R 407c 等。

5、R-404A制冷劑

物化特性：R404A是一種不含氯的非共沸混合制冷劑,常溫常壓下為無(wú)色氣體,貯存在鋼瓶?jī)?nèi)是被壓縮的液化氣體。其 ODP 為 0 ,因此R404A是不破壞大氣臭氧層的環(huán)保制冷劑。主要用途：R404A 主要用于替代 R22 和 R502 ,具有清潔、低毒、不燃、制冷效果好等特點(diǎn),大量用于中低溫冷凍系統(tǒng)。

6、R-410A制冷劑

物化特性：常溫常壓下, R410A 是一種不含氯的氟代烷非共沸混合制冷劑,無(wú)色氣體,貯存在鋼瓶?jī)?nèi)是被壓縮的液化氣體。其 ODP 為 0 ,因此R410A是不破壞大氣臭氧層的環(huán)保制冷劑。

主要用途：大量用于家用空調(diào)、小型商用空調(diào)、戶式中央空調(diào)等。

7、混合共沸制冷劑,目前尚不公開(kāi)配方,用在復(fù)疊式制冷機(jī)中,在空氣冷凝的前提下,蒸發(fā)溫度可以達(dá)到-150度左右

8、碳?xì)渲评鋭┲饕�是�?jié)能和環(huán)保這兩大優(yōu)點(diǎn)；節(jié)能方面：用R433b的空調(diào)要比用R134,R22的空調(diào)節(jié)省能耗15%至35%左右。環(huán)保方面：碳?xì)渲评鋭�屬于天然工質(zhì),因此對(duì)大氣無(wú)污染、對(duì)臭氧層無(wú)破壞和溫室效應(yīng)幾乎為零。

按成分有以下幾種。

1、無(wú)機(jī)化合物。水、氨、二氧化碳等。

2、飽和碳?xì)浠�合物的衍生�?俗稱氟利昂。主要是甲烷和乙烷的衍生物。如R12,R22,R134a等。

3、飽合碳?xì)浠�合物。如丙�?異丁烷等

4、不飽和碳?xì)浠�合物。如乙�?丙烯等。

5、共沸混合制冷劑。如R502等。

6、非共沸混合制冷劑。如R407c,R410等。

通常按照制冷劑的標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)溫度,又分為高、中、低溫三類。標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)溫度是指標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力下的蒸發(fā)溫度,也就是沸點(diǎn)。

1、高溫（低壓）：標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)溫度（tS）>0℃,冷凝壓力(PC)≦0.2～0.3Mpa,常用的R123等。

2、中溫（中壓）：0℃>tS>-60℃,0.3Mpa<2.0Mpa,常用的有氨,R12,R22,R134a,丙烷等。

3、低溫（高壓）：tS≦-60℃,常用的有R13,乙烯,R744(CO2)等。

編號(hào),命各標(biāo)示方法;

按照國(guó)際統(tǒng)一規(guī)定用字母“R”代表制冷劑,加上后面的數(shù)字和字母組成在GB7778-1987中做了明確規(guī)定。簡(jiǎn)述如下：

1、無(wú)機(jī)化合物。

規(guī)定為R700加上無(wú)機(jī)化合物的相對(duì)分子質(zhì)量的整數(shù)部分組成

NH3(氨)H2O（水）CO2（二氧化碳）

分子量171844

編號(hào)R717R718R744

2、氟利昂和烷氫類：

烷氫類化合物的分子通式：CmH2m+2

氟利昂是飽合碳?xì)浠�合�?烷族)的鹵族元素衍生物的總稱,分子通式為R（m-1）(n+1)(X),若有Br（溴）原子,再加字母B和原子數(shù),若（m-1）=0,則“0”略去不寫(xiě)。

下面列舉幾種編號(hào)

名稱分子式m,n,x,z值編號(hào)

一氯二氟甲烷CHF2Clm=1,n=1,x=2,z=0R22

二氯撒氟乙烷C2HF3Cl2m=2,n=1,x=3,z=0R123

三氟一溴甲烷CF3Brm=1,n=0,x=3,z=1R13B1

丙烷C3H8m=3,n=8,x=0,z=0R290

3、混合制冷劑。

混合制冷劑以獲取命名的順序編號(hào)的

共沸混合制冷劑編號(hào)為R5,從R500開(kāi)始R501,R502等。

非共沸混合制冷劑編號(hào)為R4,從R401,R404,R410等。

同素異構(gòu)體加注小寫(xiě)數(shù)字母,如CHF2-CHF2R134,CF3-CH2FR134a

4、.常用制冷劑性質(zhì)

（1）氨：標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)溫度為-33.4℃,凝固溫度為-77.7℃,壓力適中,單位容積制冷量大,流動(dòng)阻力小,熱導(dǎo)率大。價(jià)格低廉對(duì)大氣臭氧層無(wú)破壞作用,故被廣泛應(yīng)用在蒸發(fā)溫度-65℃以上的大中型制冷機(jī)中。

缺點(diǎn)是毒性較大,可燃,可爆,有強(qiáng)烈刺激性臭味,等熵指數(shù)較大,對(duì)鋅銅有腐蝕作用。

（2）氟利昂：重點(diǎn)分析熱水器發(fā)文時(shí)常用的

1）R22：對(duì)大氣臭氧層有輕微破壞作用,并產(chǎn)生溫室效應(yīng),被列為第二批限用禁用的制冷劑。我國(guó)將在2040年1月1日起禁止生產(chǎn)和使用。

R22是應(yīng)用最廣泛的中溫制冷劑,沸點(diǎn)-40.8℃,凝固點(diǎn)-160℃,無(wú)色,氣味弱,不燃燒,不爆炸,屬安全制冷劑。它與潤(rùn)滑油部分互溶,需采取回油措施。

2）R142b.沸點(diǎn)較高-9.25℃.凝固點(diǎn)-130.8℃最大特點(diǎn)是在很高的冷凝溫度下,冷凝壓力并不高。如80℃時(shí)只有1.35Mpa,因此它適合在熱泵裝置和高環(huán)境溫度下使用。

對(duì)大氣臭氧層有微弱的破壞作用,也將在2040年禁用。

3）R134a。沸點(diǎn)-26.5℃,凝固點(diǎn)-101℃,無(wú)色,無(wú)味,不燃,不爆,

但與礦物性潤(rùn)滑油不相溶,必須采用聚脂類合成油（如聚烯烴乙二醇）,與丁腈橡膠不相溶,故密封件須改為聚丁腈橡膠,吸水性較強(qiáng),易與水反映生成酸,腐蝕管絡(luò)及壓縮機(jī),對(duì)系統(tǒng)干燥度要求更高,系統(tǒng)中的干燥劑要換成XH-7或XH-9分子篩。壓縮機(jī)電機(jī)線圈絕緣材料必須加強(qiáng)絕緣等級(jí),是一種不太成熟的制冷劑。

4）發(fā)文時(shí)認(rèn)為較有前途的R22潛代品為R407c和R410A。

R407c是R32R125R134a以23：25：52的質(zhì)量百分比組成的三元非共沸制冷劑,蒸發(fā)壓力和制冷壓力與R22非常接近。但在制熱工況下單位容積制冷量和COP都小于R22。在相同設(shè)計(jì)運(yùn)行能力的熱泵熱水系統(tǒng)中,采用R407c熱水加熱系統(tǒng)耗功明顯高于R22系統(tǒng)。使得在高水溫時(shí)COP低于R22系統(tǒng)。

R410A是R32和R125按照50：50的質(zhì)量百分比組成的近共沸混合制冷劑。其溫度滑移不超過(guò)0.2℃,這給制冷劑充灌,設(shè)備更換提供了方便。但是R410A制熱工況下的COP比R22約小9%,其蒸發(fā)壓力,冷凝壓力以及容積制冷量都比R22大的多,同溫度下它的壓力值比R22約高60%,傳熱性能及流動(dòng)性較好。不能直接用于R22系統(tǒng)。必須重新設(shè)計(jì)壓縮機(jī),換熱器,管路和系統(tǒng)。

5）C02制冷劑

綠色環(huán)保天然工質(zhì)C02以其無(wú)毒,對(duì)臭氧層與影響,不產(chǎn)生溫室效應(yīng)和良好的熱力學(xué)性質(zhì)等優(yōu)點(diǎn),再度受到人們的重視。此外,C02給臨界環(huán)境系統(tǒng)所具有的較高的排氣溫度和氣體冷卻器較大的溫度滑移。它在熱泵熱水器領(lǐng)域具有其他工質(zhì)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。

主要優(yōu)勢(shì)：

①無(wú)毒,不可燃。具有很好的安全性。消耗臭氧潛能值ODP=0,全球變暖潛能值GWP=1,有著良好的的經(jīng)濟(jì)性,而不存在回收問(wèn)題,具有環(huán)境友好性。

②物理化學(xué)性能穩(wěn)定。與潤(rùn)滑油共溶性良好。粘度很低,這樣可以提高流速,壓降不會(huì)太大,改善傳熱,進(jìn)一步減小部件尺寸和系統(tǒng)重量。

③絕緣指數(shù)（K）值較高,雖有使壓縮機(jī)排氣溫度偏高的問(wèn)題,但符合制取較高溫度熱水的要求。同時(shí),由于C02低于工作壓力P0很高,壓縮機(jī)壓縮比相對(duì)其他系統(tǒng)低的多,壓縮機(jī)效率高。

④C02分子量比高分子化合物的小得多,因此相對(duì)于一定的蒸發(fā)溫度,它的蒸發(fā)（汽化）潛熱比較大,此外,高的工作壓力,使壓縮機(jī)吸氣比容較小,單位容積制冷量較大,可以減少尺寸,使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊。

⑤C02低的臨界溫度,使其在熱泵系統(tǒng)循環(huán)中處于跨臨界狀態(tài)。在放熱過(guò)程中較大的溫度滑移,可以和變溫?zé)嵩摧^好的匹配。

C02應(yīng)用研究的一個(gè)重要領(lǐng)域是熱泵熱水器（HPWH）。C02跨臨界循環(huán)中氣體冷卻器所具有的較高的排氣溫度,較大的溫度滑移和冷卻介質(zhì)的溫升過(guò)程相匹配,使其在熱泵循環(huán)方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

通過(guò)調(diào)整循環(huán)的排氣壓力,可使氣體冷卻器的排熱過(guò)程較好適應(yīng)外部熱源的溫度和溫升需要。研究結(jié)果表明,當(dāng)用環(huán)境空氣作熱源,0℃環(huán)境進(jìn)水溫度8℃,熱水出水溫度為60℃時(shí),該系統(tǒng)COP值高達(dá)4.3.一個(gè)更大優(yōu)點(diǎn)是毫無(wú)困難的產(chǎn)出90℃的熱水COP值仍較高。而普通的熱泵熱水器限制產(chǎn)水溫度在55℃以下。

因而C02熱泵系統(tǒng)可較好的滿足采暖,空調(diào)和生活熱水的加熱要求。C02作為制冷工質(zhì)在熱泵中的應(yīng)用將有效的解決空調(diào)冷熱源面臨的資源與環(huán)境壓力,應(yīng)用前景良好。

1、開(kāi)啟空調(diào)調(diào)至制冷模式、且溫度開(kāi)至最低、風(fēng)速開(kāi)至最大、這樣有助于壓縮機(jī)快速啟動(dòng)

2、氟管連接至氟瓶、壓力表輕微開(kāi)啟一點(diǎn)、這樣可以使管內(nèi)空氣排空、

3、扳手卸掉外機(jī)氟管安全螺絲、《細(xì)管是液體管、加氟是在粗管里加、也就是氣管》然后連接氟瓶上的氟管、

4、在充氟的時(shí)候應(yīng)充分考慮大氣溫度的原因、溫度高了氟壓控制在5個(gè)壓力、溫度低于30°高于20°可控制在4.5個(gè)壓力。

5、卸掉連接管、上緊銅管上的安全螺絲、檢查充氟后的制冷效果。

※R-12制冷劑別名R12、氟利昂12、F-12、CFC-12、二氟二氯甲烷,商品名稱有Freon 12等,中文名稱二氟二氯甲烷,英文名稱Dichlorodifluoromethane,分子式CCl2F2。由于R-12屬于CFC類物質(zhì)（第一批受限的ODS物質(zhì)Class I Ozone-depleting Substances）——對(duì)臭氧層有破壞、并且存在溫室效應(yīng),因此在發(fā)達(dá)國(guó)家和部分發(fā)展中國(guó)家,已經(jīng)停止了在新空調(diào)、制冷設(shè)備上的初裝或舊設(shè)備上的再添加；中國(guó)2007年已停止了R12制冷劑的生產(chǎn)、以及在新制冷空調(diào)設(shè)備上的初裝。

R-12主要用途

作為使用最廣泛的中低溫制冷劑,R-12主要應(yīng)用于冰箱、冷柜、飲水機(jī)、汽車空調(diào)、商用空調(diào)、冷庫(kù)、商業(yè)制冷、冷凍冷凝機(jī)組等制冷設(shè)備中。二氟二氯甲烷同時(shí)還可應(yīng)用于氣霧推進(jìn)劑、物理發(fā)泡劑、配醫(yī)用消毒劑、殺蟲(chóng)藥發(fā)射劑等。

※R-134a制冷劑別名R134a、HFC134a、HFC-134a、四氟乙烷,商品名稱有SUVA 134a、Genetron 134a、KLEA 134a等,中文名稱四氟乙烷,英文名稱1,1,1,2-tetrafluoroethane,化學(xué)名1,1,1,2—— 四氟乙烷,分子式CH2FCF3。由于R-134a屬于HFC類物質(zhì)（非ODS物質(zhì)Ozone-depleting Substances）——因此完全不破壞臭氧層,是當(dāng)前世界絕大多數(shù)國(guó)家認(rèn)可并推薦使用的環(huán)保制冷劑,也是目前主流的環(huán)保制冷劑,廣泛用于新制冷空調(diào)設(shè)備上的初裝和維修過(guò)程中的再添加。

R-134a主要用途

R-134a作為使用最廣泛的中低溫環(huán)保制冷劑,由于HFC-134a 良好的綜合性能,使其成為一種非常有效和安全的CFC-12的替代品,主要應(yīng)用于在使用 R-12（R12、氟利昂12、F-12、CFC-12、Freon 12、二氯二氟甲烷）制冷劑的多數(shù)領(lǐng)域,包括：冰箱、冷柜、飲水機(jī)、汽車空調(diào)、中央空調(diào)、除濕機(jī)、冷庫(kù)、商業(yè)制冷、冰水機(jī)、冰淇淋機(jī)、冷凍冷凝機(jī)組等制冷設(shè)備中,同時(shí)還可應(yīng)用于氣霧推進(jìn)劑、醫(yī)用氣霧劑、殺蟲(chóng)藥拋射劑、聚合物（塑料）物理發(fā)泡劑,以及鎂合金保護(hù)氣體等。

雖然R134a制冷劑是新裝制冷設(shè)備上替代氟利昂R12最普遍的選擇,但是由于R134a與R12物化性能、理論循環(huán)性能以及壓縮機(jī)用油等均不相同,因此對(duì)于初裝為R12制冷劑的制冷設(shè)備的售后維修,如果需要再添加或更換制冷劑,仍然只能添加R12,通常不能直接以R134a替代R12（也就是說(shuō)通常不可以進(jìn)行換血式的替換）。

※ R-22（二氟一氯甲烷）制冷劑 物化性質(zhì)：R22( Freon22,二氟一氯甲烷 Chlorodifuoromethane),分子式CHClF2,分子量86.47。R-22在常溫下為無(wú)色,近似無(wú)味的氣體,不燃燒、無(wú)腐蝕、毒性極微,加壓可液化為無(wú)色透明的液體,為 HCFC 型制冷劑。

主要用途：氟利昂-22 ,分子式：CHClF2,分子量：86.47。R-22廣泛用于家用空調(diào)、中央空調(diào)和其它商業(yè)制冷設(shè)備；也可用作聚四氟乙烯樹(shù)脂的原料和滅火劑1121的中間體。

產(chǎn)品包裝：鋼瓶包裝,凈重13.6kg/瓶、22.7kg/瓶、400kg/瓶、1000kg/瓶、ISO TANK。

※ R-123（二氯三氟乙烷）制冷劑物化性質(zhì)：三氟二氯乙烷（2,2－二氯化－1,1,1－三氟乙烷）,分子式CF3CHCl2,分子量152.93,沸點(diǎn) 27.85 ℃,CAS注冊(cè)號(hào)：306－83－2 ,臭氧層消耗（ODP）0.02,全球變暖潛值（GWP）93,是一種替代R-11（F11）的HCFC型制冷劑。

主要用途：R123 可替代 F-11 和 F-113 作清潔劑、發(fā)泡劑和制冷劑（中央空調(diào)/離心式冷水機(jī)組）。

產(chǎn)品包裝：鋼桶包裝,250kg/桶。

※ R-124（一氯四氟乙烷）制冷劑物化性質(zhì)：一氯四氟乙烷CHClFCF3,HCFC-124（R124）,分子量136.5,沸點(diǎn)-10.95℃,臨界溫度122.25℃,臨界壓力3.613MPa,破壞臭氧潛能值（ODP）為0.02,全球變暖潛能值(GWP,100 yr)為0.10。

主要用途：HCFC-124（R124）主要用作制冷劑、滅火劑,是混合工質(zhì)的重要組分,可替代 CFC-114。

產(chǎn)品包裝：鋼瓶包裝,13.6kg/瓶。

※ R-141b（二氯一氟乙烷）制冷劑物化性質(zhì)：二氯一氟乙烷CH3CCl2F,HCFC-141b,分子量116.95,沸點(diǎn)32.05℃,臨界溫度204.5℃,臨界壓力4.25MPa,破壞臭氧潛能值（ODP）為0.11,全球變暖潛能值(GWP,100 yr)為0.09。

主要用途：該產(chǎn)品可替代 CFC-11 作硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的發(fā)泡劑,替代 CFC-113 作清洗劑,也用于作制冷劑。

產(chǎn)品包裝：鋼桶包裝,20kg/桶,250kg/桶。

※ R-142b（一氯二氟乙烷）制冷劑物化性質(zhì)：一氯二氟乙烷CClF2CH3,HCFC-142b,沸點(diǎn)-9.2℃,臨界溫度136.45℃,臨界壓力4.15MPa,在常溫下為無(wú)色氣體,略有芳香味,易溶于油,難溶于水。

主要用途：HCFC-142b（R-142b）主要用作高溫環(huán)境下的制冷系統(tǒng),恒溫控制開(kāi)關(guān)及航空推進(jìn)劑的中間體,還用作化工原料。

產(chǎn)品包裝：鋼瓶包裝,13.6kg/瓶,400kg/瓶,800kg/瓶。

※ R-402A 制冷劑物化性質(zhì)：R-402A組成：R-22、R-290及HFC-125,是HCFC服務(wù)型混配制冷劑。符合美國(guó)采暖、制冷空調(diào)工程師協(xié)會(huì)（ASHRAE）的 A1 安全等級(jí)類別（這是最高的級(jí)別,對(duì)人身體無(wú)害）；符合美國(guó)環(huán)保組織 EPA、SNAP 和 UL 的標(biāo)準(zhǔn)。冷凍機(jī)油建議使用烷基苯 AB（Alkybenzene）合成油。

主要用途：替代R-502用于商用制冷設(shè)備及一些交通制冷設(shè)施,適用于所有 R-502 可正常運(yùn)作的環(huán)境。

產(chǎn)品包裝：鋼瓶包裝,12.2kg/瓶。

主要用途：替代R-502用于大型商用制冷設(shè)備,如制冰機(jī)等。適用于所有 R-502 可正常運(yùn)作的環(huán)境。

產(chǎn)品包裝：鋼瓶包裝,11.8kg/瓶。

※ R-408A 制冷劑物化性能：R408A制冷劑是由R22, R125, R143a 組成的混配工質(zhì),在常溫下為無(wú)色氣體,分子量 87.01,沸點(diǎn)-44.4℃,臨界溫度 83.8℃,臨界壓力4.42MPa,破壞臭氧潛能值（ODP）0.016。

主要用途：R408A制冷劑主要用于替代R502。

產(chǎn)品包裝：鋼瓶包裝,10.9kg/瓶。

※ R-409A 制冷劑物化性能：R409A由HCFC-22,HCFC-124和HCFC-142b混合而成,在常溫下為無(wú)色氣體。分子量97.4,沸點(diǎn) -34.5℃,臨界溫度106.8℃,臨界壓力4.69MPa, 破壞臭氧潛能值（ODP）0.039。

主要用途：R409A是R12的替代品,主要用于制冷系統(tǒng)。

產(chǎn)品包裝：鋼瓶包裝,13.6kg/瓶。

1、無(wú)機(jī)化合物

無(wú)機(jī)化合物的簡(jiǎn)寫(xiě)符號(hào)規(guī)定為R7()。括號(hào)代表一組數(shù)字,這組數(shù)字是該無(wú)機(jī)物分子量的整數(shù)部分。

2、鹵代烴和烷烴類

烷烴類化合物的分子通式為CmH2m 2；鹵代烴的分子通式為CmHnFxClyBrz(2m 2 = n x y z),它們的簡(jiǎn)寫(xiě)符號(hào)規(guī)定為R(m-1)(n 1)(x)B(z)。下圖為一些制冷劑的符號(hào)舉例

3、非共沸混合制冷劑

非共沸混合制冷劑的簡(jiǎn)寫(xiě)符號(hào)為R4()。括號(hào)代表一組數(shù)字,這組數(shù)字為該制冷劑命名的先后順序號(hào),從00開(kāi)始。

4、共沸混合制冷劑

共沸混合制冷劑的簡(jiǎn)寫(xiě)符號(hào)為R5()。括號(hào)代表一組數(shù)字,這組數(shù)字為該制冷劑命名的先后順序號(hào),從00開(kāi)始。

5、環(huán)烷烴、鏈烯烴以及它們的鹵代物

寫(xiě)符號(hào)規(guī)定：環(huán)烷烴及環(huán)烷烴的鹵代物用字母“RC”開(kāi)頭,鏈烯烴及鏈烯烴的鹵代物用字母“R1”開(kāi)頭。

6、有機(jī)制冷劑則在600序列任意編號(hào)

在蒸汽壓縮式制冷機(jī)中,制冷劑選擇除了要有較好的熱力性質(zhì)和物理化學(xué)性質(zhì)外,更應(yīng)具有優(yōu)良的環(huán)境特性。具體要求如下：

1、對(duì)人類生態(tài)環(huán)境無(wú)破壞作用。不破壞大氣臭氧層,不產(chǎn)生溫室效應(yīng)。

2、 臨界溫度較高。在常溫或普通低溫下能夠液化。希望臨界溫度比環(huán)境溫度高的多,才能減少制冷劑節(jié)流損失,提高循環(huán)經(jīng)濟(jì)性。

3、 在工作溫度范圍內(nèi),具有適當(dāng)?shù)娘柡险羝麎毫?最起碼蒸發(fā)壓力不得低于大氣壓力,以免外部空氣滲入系統(tǒng)中；冷凝壓力不宜過(guò)高,否則會(huì)引起壓縮機(jī)耗功增加,并要求系統(tǒng)具有較高的承壓能力,增加設(shè)備成本。

4、單位容積制冷量大�？梢詼p少壓縮機(jī)輸氣量。

5、粘度和密度小。減少系統(tǒng)中流動(dòng)阻力損失。

6、熱導(dǎo)率高�？梢蕴岣邠Q熱器的傳熱系數(shù),減少換熱設(shè)備的傳熱面積降低材料消耗。

7、不燃燒,不爆炸,無(wú)毒。對(duì)金屬材料不腐蝕,對(duì)潤(rùn)滑油不發(fā)生化學(xué)作用,高溫下不分解。

8、等熵指數(shù)小�？山档团艢鉁囟�,減少壓縮過(guò)程耗功,有利安全運(yùn)行和提高使用壽命。

9、凝固溫度低。避免在蒸發(fā)溫度下出現(xiàn)凝固。

10、具有良好的絕緣性能。

11、價(jià)格低易獲得。

12、單位容積壓縮功小。

目前,完全滿足以上十二項(xiàng)要求的制冷劑還未發(fā)現(xiàn)。但選擇時(shí),可以根據(jù)用途使用條件等加以全面考量。

如小型封閉壓縮機(jī)家用裝置,多選用氟制冷劑。大型工業(yè)制冷多選用氨,石油化工多選用碳?xì)浠�合物�?/div>