一、氟利昂的概念
目前,國內(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)國家號召保護(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。氟里昂是飽和烴類(碳?xì)浠衔?的鹵族衍生物的總稱。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為制冷劑中含有CL元素,而且隨著CL原子數(shù)量的增加對臭氧層破壞能力也增加,隨著H元素含量的增加對臭氧層破壞能力降低;造成溫室效應(yīng)主要是因為制冷劑在緩慢氧化分解過程中,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:
1.氯氟烴類:簡稱CFC,主要包括R11、R12、R113、R114、R115、R500、R502等,由于其對臭氧層的破壞作用最大,被《蒙特利爾議定書》列為一類受控物質(zhì)。此類物質(zhì)目前已被我國逐步禁止使用。
2.氫氯氟烴:簡稱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,《中國消耗臭氧層物質(zhì)逐步淘汰國家方案》將HCFC類物質(zhì)視為CFC類物質(zhì)的最重要的過渡性替代物質(zhì)。
3.氫氟烴類:簡稱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有研發(fā)出來。在新的制冷劑研發(fā)出來之前,我們所要解決的是空調(diào)機(jī)組選用那種制冷劑,對我們賴以生存的環(huán)境造成的破壞力相對小一些。
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)行全面評價,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% 。按單位制冷量價格計算,R22機(jī)組的價格約為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對橡膠類物質(zhì)的膨潤作用較強(qiáng),在實(shí)際運(yùn)行中冷媒泄漏率較高。另外對銅的腐蝕性較強(qiáng),使用過程中會發(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)需要專用的壓縮機(jī)及專用的脂類潤滑油,脂類潤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類冷媒及其專用脂類油的價格高于R22,設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)成本更高。
被稱為環(huán)保制冷劑的 HFCs類的其他制冷劑如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、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)我國的基本國情,這就是國際公約中對發(fā)展中國家放寬使用HCFCs年限的原因,也是發(fā)展中國家集體努力爭取的結(jié)果。
綜上所述,在短期內(nèi)理想的制冷劑是不存在的,在我國現(xiàn)階段R22制冷劑與R134a類環(huán)保制冷劑相比,仍然具有高效、穩(wěn)定、價廉的優(yōu)點(diǎn),在大型制冷機(jī)組的應(yīng)用方面還將處于優(yōu)勢地位.