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行業(yè)資訊

解析制冷劑分類、用途及發(fā)展趨勢(shì)

發(fā)布時(shí)間:2022-03-15人氣:120
  制冷劑又稱制冷工質(zhì),在南方一些地區(qū)俗稱雪種。它是在制冷系統(tǒng)中不斷循環(huán)并通過(guò)其本身的狀態(tài)變化以實(shí)現(xiàn)制冷的工作物質(zhì)。制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)吸收被冷卻介質(zhì)(水或空氣等)的熱量而汽化,在冷凝器中將熱量傳遞給周圍空氣或水而冷凝。近期,制冷劑行業(yè)驟然熱了起來(lái),HCFC-22(R22)3月和4月份的漲幅分別達(dá)到18%和12%左右,相關(guān)制冷劑上市公司的股價(jià)更在5月中旬出現(xiàn)漲停,生產(chǎn)R22等產(chǎn)品的企業(yè)開工實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷。有制冷劑企業(yè)樂觀地認(rèn)為,在其帶動(dòng)下,部分制冷劑產(chǎn)品將再現(xiàn)2011年強(qiáng)勁復(fù)蘇勢(shì)頭。而另一方面,HFC-134a等第三代制冷劑產(chǎn)品陷入了國(guó)內(nèi)產(chǎn)能過(guò)剩、國(guó)外“雙反”調(diào)查的雙重壓力之中,企業(yè)利潤(rùn)大幅度下滑。針對(duì)目前制冷劑的現(xiàn)狀,產(chǎn)業(yè)應(yīng)如何實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展?今天中國(guó)制冷網(wǎng)帶大家一起走進(jìn)制冷劑的世界。
 
  制冷劑分類及用途
 
  按成分有以下幾種。
 
  1、單一制冷劑
 
  2、混合制冷劑。(注:?jiǎn)我恢评鋭┲缓幸环N化學(xué)物質(zhì),其熱物理性能參數(shù)恒定不變,如,R134a、R152a等制冷劑都具有較高的能量效率。混合制冷劑是由兩種或兩種以上制冷劑組成的混合物。)
 
  詳細(xì)分類如下:
 
 ?。?)無(wú)機(jī)化合物。水、氨、二氧化碳等。
 
  (2)飽和碳?xì)浠衔锏难苌?,俗稱氟利昂。主要是甲烷和乙烷的衍生物。如R12,R22,R134a等。
 
 ?。?)飽合碳?xì)浠衔铩H绫?,異丁烷?/div>
 
 ?。?)不飽和碳?xì)浠衔铩H缫蚁?,丙烯等?/div>
 
 ?。?)共沸混合制冷劑。如R502等。
 
 ?。?)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)。
 
 ?。?)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。
 
 ?。?)中溫(中壓):0℃>tS>-60℃,0.3Mpa<PC<2.0 Mpa,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。
 
  選用技巧
 
  制冷劑的選用是一個(gè)比較復(fù)雜的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題,需要考慮的因素很多,選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)具體情況,進(jìn)行全面的技術(shù)分析。
 
  1.考慮環(huán)保的要求。
 
  必須選用符合國(guó)家環(huán)保法規(guī)的制冷劑。
 
  2.考慮制冷溫度的要求。
 
  根據(jù)制冷劑溫度和冷卻條件的不同,選用高溫(低壓)、中溫(中壓)、低溫(高壓)制冷劑。通常選擇的制冷劑的標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)溫度要低于制冷溫度10℃。選擇制冷劑還應(yīng)考慮制冷裝置的冷卻條件、使用環(huán)境等。運(yùn)行中的冷凝壓力不應(yīng)超過(guò)壓縮機(jī)安全使用條件的規(guī)定值。汽車空調(diào)只能用車外空氣做冷卻介質(zhì),對(duì)其產(chǎn)生影響的氣溫、風(fēng)速、太陽(yáng)輻射、熱輻射等因素?zé)o不在頻繁發(fā)生變化,其運(yùn)行條件決定它只能選用高溫(低壓)制冷劑,過(guò)去選用R12,發(fā)文時(shí)大多選用R134a。
 
  3.考慮制冷劑的性質(zhì)。
 
  根據(jù)制冷劑的熱力性質(zhì)、物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì),選用那些無(wú)毒、不爆炸、不燃燒的制冷劑;選用制冷劑應(yīng)傳熱好、阻力小、與制冷系統(tǒng)用材料相容性好。
 
  4.考慮壓縮機(jī)的類型。
 
  不同的制冷壓縮機(jī)的工作原理有所不同。體積式壓縮機(jī)是通過(guò)縮小制冷劑蒸氣的體積提高其壓力的,一般選用單位體積制冷量大的制冷劑,如R134a,R22等。制冷劑的種類很多,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步.新工質(zhì)不斷出現(xiàn),以適宜于不同的制冷裝置。
 
  制冷劑的替代
 
  自1987年《蒙特利爾議定書》簽訂以來(lái),各國(guó)紛紛展開了對(duì)CFCs和HCFCs物質(zhì)的替代物的研究,在1997年簽訂《京都議定書》以前,CFCs和HCFCs類的制冷劑替代研究主要以保護(hù)臭氧為目的,主要研制HCFs類制冷劑。但《京都議定書》簽訂以后,人們轉(zhuǎn)而同時(shí)注重臭氧保護(hù)和減小溫室效應(yīng),要求制冷劑不但要OPD值較小,GWP值也要較小。
 
  根據(jù)《蒙特利爾議定書》CFCs在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)被禁用,HCFCs因?yàn)閷?duì)臭氧仍具有破壞作用也即將被淘汰。由于GWP較高,《京都議定書》將替代CFCs和HCFCs的HFCs物質(zhì)列入限控物質(zhì)清單中,要求發(fā)達(dá)國(guó)家控制HFCs的排放。所有這些都對(duì)制冷劑的替代研究提出了更高的要求。因此理想的替代制冷劑除應(yīng)有較低的ODP值和GWP值外,還應(yīng)具有良好的安全性、經(jīng)濟(jì)性、優(yōu)良的熱物性等優(yōu)點(diǎn),爭(zhēng)取做到既環(huán)保又節(jié)能。
 
  新型的替代制冷劑主要包括人工合成型和天然型兩大類,有單一工質(zhì)和混合工質(zhì)兩個(gè)方面,混合工質(zhì)又可分為共沸混和物、近共沸混和物和非共沸混和物三種。
 
  制冷劑的發(fā)展趨勢(shì)
 
  總得來(lái)說(shuō)制冷劑的發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)該滿足生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的要求,并且推動(dòng)其進(jìn)一步發(fā)展。根據(jù)可持續(xù)發(fā)展中經(jīng)濟(jì)發(fā)展與保護(hù)資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)一致的核心要求,制冷劑的發(fā)展方向有兩個(gè):
 
  一個(gè)是環(huán)保,使用綠色環(huán)保的制冷劑已經(jīng)是大勢(shì)所趨,綠色環(huán)保制冷劑可以是合成的,也可以是天然的,雖然合成的環(huán)保制冷劑也對(duì)臭氧不會(huì)造成破壞,但從地球生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展來(lái)看天然制冷劑是最理想的選擇,因?yàn)樘烊恢评鋭┍緛?lái)就是地球生態(tài)系統(tǒng)中存在的,無(wú)論是使用還是排放到環(huán)境中,取之于自然回之于自然,對(duì)環(huán)境的影響比合成制冷劑都小的多,相信隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,天然制冷劑必將大有發(fā)展。
 
  一直以來(lái)制冷劑的替代研究工作也是沿著環(huán)保的方向發(fā)展的,并且已經(jīng)對(duì)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展起到了很大的促進(jìn)作用,2003年9月為紀(jì)念“國(guó)際臭氧層日”,聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署和國(guó)際氣象組織在巴黎發(fā)表了由37個(gè)國(guó)家250名專家聯(lián)合作出的關(guān)于大氣臭氧層狀況的評(píng)估報(bào)告。報(bào)告指出,自從保護(hù)臭氧層的蒙特利爾協(xié)議得到183個(gè)國(guó)家簽署之后,各國(guó)做了很多努力,大氣臭氧層已出現(xiàn)了恢復(fù)的跡象,但在今后幾十年中依然很脆弱。
 
  1998年以來(lái)的研究表明,破壞同溫層臭氧層的氣體水平幾乎已經(jīng)達(dá)到頂點(diǎn),但是破壞對(duì)流層內(nèi)臭氧層的化學(xué)物質(zhì)總量正在以緩慢的速度下降。其表現(xiàn)形式是:南極上空的臭氧層空洞近幾十年來(lái)一直在擴(kuò)大,但近年來(lái)速度已經(jīng)放慢低于上世紀(jì)80年代水平;北極上空的臭氧層空洞正在縮小,表明臭氧層正在恢復(fù)。
 
  第二個(gè)是節(jié)能,隨著人們生活水平的提高制冷空調(diào)等設(shè)備越來(lái)越普及,同時(shí)其消耗的大量的能源也越來(lái)越引起人們的注意,中國(guó)電監(jiān)會(huì)的一項(xiàng)調(diào)查顯示,供需矛盾加劇造成今夏電力吃緊,其中空調(diào)制冷負(fù)荷快速增長(zhǎng)是不可忽視因素。今夏我國(guó)華東、華中、華南地區(qū)持續(xù)高溫,空調(diào)制冷負(fù)荷猛增。華東電網(wǎng)、南方電網(wǎng)、華中電網(wǎng)空調(diào)制冷負(fù)荷比重已超過(guò)30%,個(gè)別省電網(wǎng)甚至接近40%。而電能的產(chǎn)生又要消耗大量的化石燃料,如煤、石油等,不但造成大量的不可再生能源的消耗,而且燃燒產(chǎn)物如CO2等還可引起溫室效應(yīng)等環(huán)境問題。因此除了改進(jìn)制冷技術(shù)外還可從制冷劑上下手,通過(guò)研制新型節(jié)能制冷劑降低制冷空調(diào)設(shè)備的能耗也是一個(gè)發(fā)展方向。
 
  綜上所述,制冷劑的發(fā)展是與環(huán)境保護(hù)和地球生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)的,制冷劑的發(fā)展趨勢(shì)體現(xiàn)了環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展的要求。


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