导言

近期,制冷剂行业骤然热了起来,HCFC-22(R22)3月和4月份的涨幅分别达到18%和12%左右,相关制冷剂上市公司的股价更在5月中旬出现涨停,生产R22等产品的企业开工实现满负荷。有制冷剂企业乐观地认为,在其带动下,部分制冷剂产品将再现2011年强劲复苏势头。而另一方面,HFC-134a等第三代制冷剂产品陷入了国内产能过剩、国外“双反”调查的双重压力之中,企业利润大幅度下滑。针对目前制冷剂的现状,产业应如何实现可持续发展?今天中国制冷网带大家一起走进制冷剂的世界。

制冷剂简介

制冷剂又称制冷工质,在南方一些地区俗称雪种。它是在制冷系统中不断循环并通过其本身的状态变化以实现制冷的工作物质。利用制冷剂的相变来传递热量,制冷剂在蒸发器内吸收被冷却介质(水或空气等)的热量而汽化,在冷凝器中将热量传递给周围空气或水而冷凝。当前能用作制冷剂的物质有80多种,最常用的是氨、氟里昂类、水和少数碳氢化合物等。
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按成分有以下几种。 1、单一制冷剂 2、混合制冷剂。 (注:单一制冷剂只含有一种化学物质,其热物理性能参数恒定不变,如,R134a、R152a等制冷剂都具有较高的能量效率。 混合制冷剂是由两种或两种以上制冷剂组成的混合物。)『详情』
详细分类如下:

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用作感温工质;优级和一级R290,可用作制冷剂替代R22、R502

冷媒名称:R290
化学名称:丙烷
化学分子式:CH3CH2CH3
分子量:44.096g/mol
沸点:-42.2℃
临界温度:96.67℃
25℃饱和蒸气压:0.475MPa
25℃饱和液体密度:492kg/m³
破坏臭氧潜能值(ODP):0
全球变暖系数:0.01

一种新的用于汽车空调的制冷剂,由于GWP值很小,被称为HFO族

冷媒名称:HFO1234yf
化学名称:四氟丙烯
化学分子式:CF3CF=CH2
分子量:72.58
沸点:-29℃
临界温度:95℃
25℃饱和蒸气压:0.673Mpa
25℃饱和液体密度:1.09g/cm³
破坏臭氧潜能值(ODP):0
全球变暖系数:4

是一种新型环保制冷剂,不破坏臭氧层。

冷媒名称:R410A
化学成分:R32和R125的混合物
外观:不浑浊
分子量:72.58
沸点:-51.6℃
临界温度:72.5℃
临界压力:4.95Mpa
临界密度:0.5g/cm³
破坏臭氧潜能值(ODP):0
全球变暖系数:1730

主流低温环保制冷剂,用于新冷冻设备上初装和维修过程的再添加。

冷媒名称:R404A
化学成分:五氟乙烷/三氟乙烷/四氟乙烷 混合物
化学分子式:CHF2CF3/CF3CH2F/CH3CF3
沸点:-46.1℃
临界温度:72.4℃
临界压力:3688.7KPa
破坏臭氧潜能值(ODP):0
全球变暖系数:3850

可应用于新型中高温固定式商业制冷系统。完全不破坏臭氧层。

冷媒名称:R-134a
化学分子式:CH2FCF3
沸点:-26.1℃
临界温度:101.1℃
临界压力:4066.6KPa
25℃饱和蒸气压:661.9KPa
液体密度:1188.1kg/m³
破坏臭氧潜能值(ODP):0
全球变暖系数:1300
ASHRAE安全级别:A1

是一种安全低温制冷剂,对臭氧层危害大所以逐渐被R410A代替。

冷媒名称:R22
化学名称:二氟一氯甲烷
化学分子式:CHCLF2
分子量:86.48
沸点:-40.82
临界温度:96.15℃
临界压力:4.75MPa
30℃饱和液体密度:1.17g/cm³
破坏臭氧潜能值(ODP):0
全球变暖系数:1700

在蒸汽压缩式制冷机中,制冷剂选择除了要有较好的热力性质和物理化学性质外,更应具有优良的环境特性。具体要求如下:
1.对人类生态环境无破坏作用。
2.临界温度较高。
3.在工作温度范围内,具有适当的饱合蒸汽压力,最起码蒸发压力不得低于大气压力,以免外部空气渗入系统中。
4.单位容积制冷量大。
5.粘度和密度小。
6.热导率高。
7.不燃烧,不爆炸,无毒。
8.等熵指数小。
9.凝固温度低。避免在蒸发温度下出现凝固。
10.具有良好的绝缘性能。
11.价格低易获得。
12.单位容积压缩功小。『详情』

制冷剂的选用是一个比较复杂的技术经济问题,需要考虑的因素很多,选择时应根据具体情况,进行全面的技术分析。
1.考虑环保的要求。
2.考虑制冷温度的要求。
根据制冷剂温度和冷却条件的不同,选用高温(低压)、中温(中压)、低温(高压)制冷剂。通常选择的制冷剂的标准蒸发温度要低于制冷温度10℃。选择制冷剂还应考虑制冷装置的冷却条件、使用环境等。运行中的冷凝压力不应超过压缩机安全使用条件的规定值。
3.考虑制冷剂的性质。
选用那些无毒、不爆炸、不燃烧的制冷剂;选用制冷剂应传热好、阻力小、与制冷系统用材料相容性好。
4.考虑压缩机的类型。
不同的制冷压缩机的工作原理有所不同。体积式压缩机是通过缩小制冷剂蒸气的体积提高其压力的,一般选用单位体积制冷量大的制冷剂,如R134a,R22等。 制冷剂的种类很多,随着科学技术的进步.新工质不断出现,以适宜于不同的制冷装置。『详情』

  空调在作制冷运行时,低温低压的制冷剂气体被压缩机吸入后加压变成高温高压的制冷剂气体,高温高压的制冷剂气体经过冷凝器(一般空调是风冷,即室外机的散热铜管)在室外换热器中放热,变成中温高压的液体(热量通过室外循环空气带走),中温高压的液体再经过毛细管膨胀降压后变为低温低压的液体,低温低压的液体制冷剂经过蒸发器(室内机铜管)吸热蒸发后变为低温低压的气体(室内空气经过换热器表面被冷却降温,达到使室内温度下降的目的),低温低压的制冷剂气体再被压缩机吸入,如此循环。总的来说,空调制冷剂在空调系统内就是一个压缩--冷凝--膨胀--蒸发的一个循环。

制冷剂发展趋势

  制冷技术的历史实际是制冷剂发展过程的历史。早期人们利用储存天然冰、水的蒸发效应及其他一些方法来制冷,19世纪30年代,Perkins发明了蒸气压缩式制冷循环后,人类迎来了制冷技术的发展期,而制冷剂的发明、更新和替换始终贯穿整个过程。目前根据新时期的发展要求,制冷剂又将面临新的挑战。目前人们将制冷剂的发展分为4个阶段,各阶段的特征如左图所示。
  总得来说制冷剂的发展趋势应该满足生态环境可持续发展的要求,并且推动其进一步发展。根据可持续发展中经济发展与保护资源、保护生态环境的协调一致的核心要求,制冷剂的发展方向有两个:
  一个是环保,使用绿色环保的制冷剂已经是大势所趋,绿色环保制冷剂可以是合成的,也可以是天然的,虽然合成的环保制冷剂也对臭氧不会造成破坏,但从地球生态的可持续发展来看天然制冷剂是最理想的选择。
   第二个是节能,随着人们生活水平的提高制冷空调等设备越来越普及,同时其消耗的大量的能源也越来越引起人们的注意,今夏我国18个省市出现电力紧缺问题,中国电监会的一项调查显示,供需矛盾加剧造成今夏电力吃紧,其中空调制冷负荷快速增长是不可忽视因素。因此除了改进制冷技术外还可从制冷剂上下手,通过研制新型节能制冷剂降低制冷空调设备的能耗也是一个发展方向。
  综上所述,制冷剂的发展是与环境保护和地球生态环境的可持续发展密切相关的,制冷剂的发展趋势体现了环境的可持续发展的要求。
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英国鼓励热泵行业使用低GWP值制冷剂
英国能源和环境变化部(DECC)日前公布了一项针对热泵制冷剂泄漏的评估研究。报告指出,随着热泵在英国的使用越来越广泛,与之相关的制冷剂排放问题就变得更加突出。 『详细』
OZ碳氢制冷剂酒店用半年省电14万
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1-4月委内瑞拉制冷剂生产降幅大
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制冷剂产业如何实现可持续发展
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2014年液氯带动制冷剂价格出现大涨
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