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一、中央空调一般用什么材料制冷

一、氟里昂制冷剂

首先了解氟里昂的定义，氟里昂是饱和烃类（碳氢化合物）的卤族衍生物的总称，是本世纪三十年代随着化学工业的发展而出现的一类制冷剂，它的出现解决了制冷空调界对制冷剂的寻求。从氟里昂的定义可以看出，现在人们所说的非氟里昂的r134a、r410a及r407c等其实都是氟里昂。

我们用于制冷行业的氟族制冷剂有r11（cfcl3）、r12（cf2cl2）、r22（chf2cl）、r32（ch2f2）、r113（c2f3cl3）、r114（c2f4cl2）、r115（c2f5cl）、r123（c2hf3cl2）、r125（chf2cf3）、r134a（ch2fcf3）、r143a（ch3cf3）、r141b（ccl2fch3）、r142b（h3c2f2cl）、r152(ch3chf2)、r404a（44%的r125和52%的r143a及4%的134a）、r407c（23%的r32和25%的r125及52%的r134a）、r410a（50%的r32和50%的r125）、r500（73.8%的r12和26.2%的r152）、r502（48.8%的r22和51.2%的r115）等。

氟里昂能够破坏臭氧层是因为制冷剂中有cl元素的存在，而且随着cl原子数量的增加，对臭氧层破坏能力增加，随着h元素含量的增加对臭氧层破坏能力降低；造成温室效应主要是因为制冷剂在缓慢氧化分解过程中，生成大量的温室气体，如co2等。根据氟里昂制冷剂的分子结构，大致可以分为以下3类：

1.氯氟烃类：简称cfc，主要包括r11、r12、r113、r114、r115、r500、r502等，由于对臭氧层的破坏作用以及最大，被《蒙特利尔议定书》列为一类受控物质。此类物质目前已禁止使用，在制造聚氨酯海绵的过程中，r11已由r141b作为过渡性替代品。

2.氢氯氟烃：简称hcfc，主要包括r22、r123、r141b、r142b等，臭氧层破坏系数仅仅是r11的百分之几，因此，目前hcfc类物质被视为cfc类物质的最重要的过渡性替代物质。在《蒙特利尔议定书》中r22被限定2020年淘汰，r123被限定2030年，发展中国家可以推迟10年。

3.氢氟烃类：简称hfc，主要包括r134a，r125，r32，r407c，r410a、r152等，臭氧层破坏系数为0，但是气候变暖潜能值很高。在《蒙特利尔议定书》没有规定其使用期限，在《联合国气候变化框架公约》京都议定书中定性为温室气体。

我们目前所使用的所有制冷剂全部都是氟里昂制品，非氟里昂制冷剂到目前为止还没有研发出来。在新的制冷剂研发出来之前，我们所要解决的是空调机组选用那种制冷剂，对我们赖以生存的环境造成的破坏力相对小一些。我们应当明令禁止的应当是第1类产品，而不是第2类、第3类制冷剂。

二、几种制冷剂的比较

目前，在空调制冷行业中，除了汽车空调行业外，其他领域的制冷设备如：家用冰箱、空调、食品冷冻冷藏柜、运输冷藏设备、速冻机、中央空调等基本上还是以过渡性冷媒r22为主要的产品。从国内的主要冷水机组生产厂商生产的产品来看，活塞式、涡旋式冷水机组普遍采用r22制冷剂；螺杆式冷水机组采用r22和r134a制冷剂，但从2001年螺杆式冷水机组总体销售量上来看，采用r22制冷剂的销售量占有相当大的比重；离心式冷水机组采用r22、r123和r134a制冷剂，r123、r134a产品的市场销售情况占总量的40％左右。

评价一种制冷剂的好坏，我认为应当综合考虑下列因素：

1.臭氧层破坏潜能值（ozemedepletionpotential），简称odp值；

2.全球变暖潜能值（globalwarmingpotential），简称gwp值；

3.理想循环状况下的制冷系数（coefficientofperformance），简称cop值；

4.安全性；

5.经济性。

下面列举几种制冷剂的物理性质的对比。

几种制冷剂的物理性质

制冷剂r22r123r134ar407cr410a

分子量86.48152.91102.0386.272.56

大气压下沸点(℃)-40.827.6-26.1-36.6-52.7

临界温度(℃)96.0184101.187.372.5

临界压力（kpa绝对压力）49203605406748194950

沸点汽化潜热(kj/kg)234.1167.9215.0249.37256.7

液体比热(30℃，kj/kg℃)1.4031.101（25℃）1.511.511.78

恒压汽体比热(30℃，kj/kg℃)0.640.682（25℃）0.880.960.85

理想工况制冷系数（cop）6.987.446.946.946.43

臭氧消耗指数（odp）相对于r110.050.02000

温室效应指数（gwp）相对于r110.340.020.290.360.42

生存寿命（年）13.31.414————

安全性不可燃，轻微致癌不可燃，良性肿瘤不可燃，良性肿瘤不可燃不可燃

国际允许使用期限20202030无无无

应用广泛应用于家庭、商业、工业空调、冷冻离心式冷水机组螺杆式、离心式冷水机组理论上同r22但许多实际技术尚未解决家用空调、冰箱

从上表不难看出，虽然r134a、r407c及r410a对臭氧层破坏力为0，但其温室效应指数却是r123的十几倍；从其寿命上看，r22及r134a比r123的寿命长十倍，寿命越长，大气中积存的r22、r134a越多，温室效应隐患越来越大，长时间的积累就形成“消化不良”的病态。

目前空调制冷行业普遍r22，其主要原因是r22在空调温区内具有优越的物理特性和制冷性能，而且性能稳定，技术成熟，价格低廉。hfc类物质由于对臭氧层无破坏作用，被认为是将来替代hcfc的首选物质。用来替代r22的主要物质有r134a、r407c及r410a，但是这些hfc类物质由于物理特性的限制，很多技术问题尚悬而未决，均不是r22最理想的替代物。

1.r22与r123的比较：

（1）r22与r123同属氢氯氟烃，但r22的臭氧层破坏力是r123的2.5倍，温室效应指数是r123的17倍。

（2）r123是低压制冷剂，工作时蒸发器为负压，冷凝器为0.04mpa，停机时机内为－0.004mpa，因此，即便机组泄漏也只存在外界空气进入机组的可能。

（3）r22临界压力比r123高1300kpa，机组内部提高，泄漏几率提高。

2.r22与r134a的比较：

（1）r134a的比容是r22的1.47倍，且蒸发潜热小，因此就同排气体积的压缩机而言，r134a机组的冷冻能力仅为r22机组的60%。

（2）r134a的热传导率比r22下降10%，因此换热器的换热面积增大。

（3）r134a的吸水性很强，是r22的20倍，因此对r134a机组系统中干燥器的要求较高，以避免系统的冰堵现象。

（4）r134a对铜的腐蚀性较强，使用过程中会发生“镀铜现象”因此系统中必须增加添加剂。

（5）r134a对橡胶类物质的膨润作用较强，在实际使用过程中，冷媒泄漏率高。

（6）r134a系统需要专用的压缩机及专用的脂类润滑油，脂类润滑油由于具有高吸水性、高起泡性及高扩散性，在系统性能的稳定性上劣于r22系统所使用的矿物油。

（7）目前，hfc类冷媒及其专用脂类油的价格高于r22，设备的运行成本将上升。

3.r22与r407c的比较：

二、中央空调制冷剂有哪些分类?

现在基本每个家庭都装有空调，那么问题来了，关于常用的家用空调制冷剂有哪些呢？

*R22制冷剂

R22是氟利昂制冷剂中应用较多的一种，主要以家用空调和低温冰箱中采用。R22的热力学性能与氨相近。标准气化温度为-40.8℃，通常冷凝压力不超过1.6MPa。R22不燃、不爆，使用中比氨安全可靠。R22的单位容积比R12约高60%，其低温时单位容积制冷量和饱和压力均高于R12和氨。近年来对大型空调冷水机组的冷媒大都采用R134a来代替。

主要用途：R22制冷剂作为当今使用最广泛的中低温制冷剂，主要应用于家用空调、商用空调、中央空调、移动空调、热泵热水器、除湿机、冷冻式干燥器、冷库、食品冷冻设备、船用制冷设备、工业制冷、商业制冷，冷冻冷凝机组、超市陈列展示柜等制冷设备。

*R-407C制冷剂

物化特性：常温常压下，R407C是一种不含氯的氟代烷非共沸混合制冷剂，无色气体，贮存在钢瓶内是被压缩的液化气体。其ODP为0，因此R407C是不破坏大气臭氧层的环保制冷剂。

主要用途：R407C主要用于替代R22，具有清洁、低毒、不燃、制冷效果好等特点，大量用于家用空调、中小型中央空调。

*R410A制冷剂

物化特性：常温常压下，R410A是一种不含氯的氟代烷非共沸混合制冷剂，无色气体，贮存在钢瓶内是被压缩的液化气体。其ODP为0，因此R410A是不破坏大气臭氧层的环保制冷剂。

主要用途：R410A主要用于替代R22和R502，具有清洁、低毒、不燃、制冷效果好等特点，大量用于家用空调、小型商用空调、户式中央空调等。

*R134a(四氟乙烷)制冷剂

R134a是目前国际公认的替代R12的主要制冷工质之一，常用于车用空调，商业和工业用制冷系统，以及作为发泡剂用于硬塑料保温材料生产，也可以用来配置其他混合制冷剂，如R404A和R407C等。

主要用途：主要替代R12用作制冷剂，大量用于汽车空调、冰箱制冷。

中央空调冷水机组运行工况及参数

空调用电力驱动的压缩式冷水机组，无论其压缩机形式为活塞式、离心式还是螺杆式，为满足空调工况的要求，均应具有相同的运行参数。

一、压缩机的吸、排气温度

1．压缩机的吸气温度

压缩机吸气腔中制冷剂气体的温度为吸气温度。吸气温度高时，压缩机的单位容积制冷量小，相反，压缩机吸气温度低时，其单位容积制冷量则大。但是，压缩机吸气温度过低，可能造成制冷剂液体被压缩机吸入，使活塞式压缩机发生“液击”。为了保证压缩机的正常运行，其吸气温度需要比蒸发温度高一些，即应具有一定的过热度。对于活塞式冷水机组，其吸气过热度一般为5～10℃，如果采用干式蒸发器，则通过调节热力膨胀阀的调节螺杆来调节过热度的大小。此外，要注意压缩机吸气管道的长短和包扎的保温材料性能的好坏对过热度会有一定的影响。

2．压缩机的排气温度

制冷剂经过压缩后到达压缩机排气腔时的高压过热蒸气温度为排气温度。排气温度要比冷凝温度高得多。排气温度还与制冷剂的种类和压缩比的高低有关，在空调工况下，由于压缩比不大，所以排气温度并不很高。当活塞式压缩机吸、排气阀片不严密或破碎引起泄漏（内泄漏）时，排气温度会明显上升。

二、冷凝温度与冷凝压力

冷凝温度是指在一定的压力下，制冷剂由气态转变为液态时的温度，冷凝温度对应的一定压力即为冷凝压力。冷凝温度的高低，主要取决于冷却介质的温度及流量、冷凝面积及冷凝器的形式等。降低冷凝温度，可以提高压缩机的制冷量，减少功率消耗，从而提高制冷系数，提高运行的经济性。但冷凝温度也不应该过低（尤其在冬天需特别予以注意），否则将会影响到制冷剂的循环量，反而使制冷量下降。冷凝温度过高不仅使制冷量下降，功率消耗增加，而且会使压缩机的排气温度增高，润滑油温度升高，黏度降低，影响润滑效果，甚至结炭，使气阀密封性能下降，直接影响到压缩机运行的可靠性和寿命。因此，在实际运行过程中，必须密切注意冷凝温度，必要时也应给予调整。水冷式机组的冷凝温度一般要高于冷却水出水温度2～4℃，如果高于4℃，则应检查冷凝器内的铜管是否结垢需要清洗；空冷式机组的冷凝温度一般要高于出风温度4～8℃。

冷凝温度与冷凝压力之间也有一定的对应关系。因此冷凝温度的调节，同样可以通过调节冷凝压力来达到。在冷却介质（水或空气）的温度一定时，冷凝压力的调整，可通过改变冷却介质的流量和冷凝面积来达到。冷却介质流量增加，流速相应提高，可减小传热温差，从而降低冷凝温度；增大传热面积（可通过增加并联冷凝器的台数来实现）也可达到降低冷凝压力的目的。降低冷却介质的温度，冷凝压力可明显下降。冷凝压力的高低，可通过装在压缩机排气端的压力表上的指示值反映出来。

三、冷却水的温度与压力

中央空调冷却水是指带走冷凝器等散热设备热量的地面水、地下水、海水、自来水等。冷水机组在名义工况下运行，其冷凝器进水温度为32℃，出水温度为37℃，温差为5℃。对于一台已经在运行的冷水机组，冷凝热负荷为定值，冷却水流量也为一定值，且与进出水温差成反比。冷却水流量通常用进出冷凝器的冷却水的压降来控制，在名义工况下，冷凝器进出水压降一般为0.07MPa左右，可采取调节冷却水泵出口阀门开度和冷凝器进、出水管阀门开度的方法调定压降。要注意的是：①冷凝器的出水应有足够的压力来克服冷却水管路中的阻力；②冷水机组在设计负荷下运行时，进、出冷凝器的冷却水温差为5℃；③随意过量开大冷却水阀门，增大冷却水量降低冷凝压力，降低能耗的做法是行不通的。

为了降低冷水机组的功率消耗，可通过降低冷凝器的进水温度或加大冷却水量降低其冷凝温度。但是，进水温度受自然条件变化的影响和限制；加大冷却水流量虽然简单易行，但流量不是可以无限制加大的，要受到冷却水泵容量的限制。此外，过量加大冷却水流量，往往会引起冷却水泵功率消耗急剧上升，也得不到理想的结果。所以冷水机组冷却水量的选择，以名义工况下冷却水进、出冷凝器压降为0.07MPa为宜，R11离心式冷水机组为防止喘振，压降为0.06MPa。

四、蒸发温度与蒸发压力

蒸发温度是指蒸发器中制冷剂在一定压力下由液态变为气态时的温度，所对应的压力为蒸发压力，蒸发压力越低，蒸发温度也就越低。空调冷负荷大时，蒸发器冷冻水的回水温度升高，引起蒸发温度升高，对应的蒸发压力也升高。相反，当空调冷负荷减少时，冷冻水回水温度降低，其蒸发温度和蒸发压力均降低。一般情况下，蒸发温度常控制在3～5℃的范围内，较冷冻水出水温度低2～4℃。

五、冷媒水的温度与压力

中央空调冷媒水也即冷冻水，在蒸发器中由制冷剂吸收其热量降低温度，然后去冷却被冷却空间或系统的介质，也即载冷剂。空调用冷水机组一般规定：在名义工况下冷冻水进水温度为12℃，出水温度为7℃，温差为5℃，进、出水压降为0.05MPa。为了保证冷水机组的运行安全，出水温度一般都不低于3℃

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