一、氟利昂的概念
目前,國(guó)內(nèi)很多用戶都要求生產(chǎn)廠家采用R134a等環(huán)保冷媒,拒絕使用氟里昂R22冷媒,理由是響應(yīng)國(guó)家號(hào)召保護(hù)環(huán)境。其實(shí)R22和R134a都是氟利昂家族的成員,屬于氫氯氟烴類(lèi)。氟里昂是飽和烴類(lèi)(碳?xì)浠衔?的鹵族衍生物的總稱(chēng)。從氟里昂的定義可以看出,現(xiàn)在人們所謂的環(huán)保冷媒R134a、R410A及R407C等其實(shí)都屬于氟里昂家族。所以禁氟這一概念把該禁不該禁的內(nèi)容混為一談。
氟里昂之所以能夠破壞臭氧層是因?yàn)橹评鋭┲泻蠧L元素,而且隨著CL原子數(shù)量的增加對(duì)臭氧層破壞能力也增加,隨著H元素含量的增加對(duì)臭氧層破壞能力降低;造成溫室效應(yīng)主要是因?yàn)橹评鋭┰诰徛趸纸膺^(guò)程中,生成大量的溫室氣體,如CO2等。根據(jù)分子結(jié)構(gòu)的不同,氟里昂制冷劑大致可以分為以下三大類(lèi):
1.氯氟烴類(lèi):簡(jiǎn)稱(chēng)CFC,主要包括R11、R12、R113、R114、R115、R500、R502等,由于其對(duì)臭氧層的破壞作用最大,被《蒙特利爾議定書(shū)》列為一類(lèi)受控物質(zhì)。此類(lèi)物質(zhì)目前已被我國(guó)逐步禁止使用。
2.氫氯氟烴:簡(jiǎn)稱(chēng)HCFC,主要包括R22、R123、R141b、R142b等,臭氧層破壞系數(shù)僅僅是R11的百分之幾,因此,《中國(guó)消耗臭氧層物質(zhì)逐步淘汰國(guó)家方案》將HCFC類(lèi)物質(zhì)視為CFC類(lèi)物質(zhì)的最重要的過(guò)渡性替代物質(zhì)。
3.氫氟烴類(lèi):簡(jiǎn)稱(chēng)HFC,主要包括R134a,R125,R32,R407C,R410A、R152等,臭氧層破壞系數(shù)為0,但是氣候變暖潛能值較高。
我國(guó)目前所使用的所有制冷劑(包括環(huán)保冷媒)全部都是氟里昂制品,理想的非氟里昂制冷劑到目前為止還沒(méi)有研發(fā)出來(lái)。在新的制冷劑研發(fā)出來(lái)之前,我們所要解決的是空調(diào)機(jī)組選用那種制冷劑,對(duì)我們賴以生存的環(huán)境造成的破壞力相對(duì)小一些。
二、R22與R134a的應(yīng)用特性差別
選擇一種合適的制冷劑替代物是十分困難的,必須考慮許多因素和進(jìn)行全面評(píng)價(jià),既要符合消耗臭氧潛能值(ODP)、全球變暖潛能值(GWP)等方面的要求,同時(shí)還應(yīng)考慮熱工性能、毒性、可燃性、相容性、投資和運(yùn)行成本等。下面將R22與R134a的應(yīng)用特性分析如下:
1、R134a的全球變暖潛能值(GWP)為0.25, R22為0.36 ,同屬于溫室氣體。
2、R134a的消耗臭氧潛能值(ODP)為0, R22為0.06, 這是R134a成為環(huán)保型制冷劑的理由。
3、R134a的比容是R22的1.47倍,且蒸發(fā)潛熱小,因此R134a機(jī)組的冷凍能力僅為R22機(jī)組的60% 。按單位制冷量?jī)r(jià)格計(jì)算,R22機(jī)組的價(jià)格約為R134a機(jī)組的60%左右。
4、R134a的熱傳導(dǎo)率比R22下降10%,因此R134a機(jī)組的換熱器的換熱面積需要更大。
5、R134a的吸水性很強(qiáng),是R22的20倍,因此對(duì)機(jī)組系統(tǒng)中干燥器的要求更高,以避免發(fā)生冰堵現(xiàn)象。
6、R134a比 R22對(duì)橡膠類(lèi)物質(zhì)的膨潤(rùn)作用較強(qiáng),在實(shí)際運(yùn)行中冷媒泄漏率較高。另外對(duì)銅的腐蝕性較強(qiáng),使用過(guò)程中會(huì)發(fā)生“鍍銅現(xiàn)象”,因此系統(tǒng)中必須增加添加劑。
7、R134a系統(tǒng)需要專(zhuān)用的壓縮機(jī)及專(zhuān)用的脂類(lèi)潤(rùn)滑油,脂類(lèi)潤(rùn)滑油由于具有高吸水性、高起泡性及高擴(kuò)散性,在系統(tǒng)性能的穩(wěn)定性上劣于R22系統(tǒng)所使用的礦物油。
8、R134a等HFCs類(lèi)冷媒及其專(zhuān)用脂類(lèi)油的價(jià)格高于R22,設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)成本更高。
被稱(chēng)為環(huán)保制冷劑的 HFCs類(lèi)的其他制冷劑如R410A、 R440A、R407C,雖然在效率方面優(yōu)于R134a,但同樣存在工作壓力太高、對(duì)管道部件最適化和耐壓要求高、須改進(jìn)換熱器和機(jī)組設(shè)計(jì)、投資運(yùn)行維護(hù)成本高等缺點(diǎn),在大型制冷機(jī)組的應(yīng)用方面現(xiàn)階段還不適應(yīng)我國(guó)的基本國(guó)情,這就是國(guó)際公約中對(duì)發(fā)展中國(guó)家放寬使用HCFCs年限的原因,也是發(fā)展中國(guó)家集體努力爭(zhēng)取的結(jié)果。
綜上所述,在短期內(nèi)理想的制冷劑是不存在的,在我國(guó)現(xiàn)階段R22制冷劑與R134a類(lèi)環(huán)保制冷劑相比,仍然具有高效、穩(wěn)定、價(jià)廉的優(yōu)點(diǎn),在大型制冷機(jī)組的應(yīng)用方面還將處于優(yōu)勢(shì)地位.