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R22a、R407c R410a三种冷媒使用综合性能分析

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2024年4月15日发(作者:舒冰双)

R22a、R407c R410a三种冷媒使用综合性能分析

冷媒

特点

R22a

R407c

R410a

发展中国家生

产年限2015

年,

使用年限2030

没有年限规定

没有年限规定

环保公约

使用年限

约定

当前价格

17元/kg

80元/kg

90元/kg

在要求不是很严格,泄

漏量不是很大的情况

意补加

部放掉

下,可以补加

混合工质,非共沸点,混合工质,近共沸点,回收后的

不可回收

冷媒使用性能有影响

维保方便最方便,可以随只要有泄漏全

单一工质,可回收

回收性能

正常工作

20kg左右

压力

22kg左右

32kg左右

根据两器匹配

综合性能是R22

能效比

面积在2.6-3.8

的92%-95%

之间

理论同R22a一样

安全性

安全

安全

安全

对臭氧层

破坏性评是F12的1/20

没有

没有

制冷剂R22与R134a的应用比较

(时间:2008-4-9 9:00:23 共有 933人次浏览)

摘要:目前全社会越来越重视环保问题,部分地区政府相关职能部门也发出了全面禁氟的政策法令,

但禁氟不仅是错误的概念,也导致了广大用户和生产厂家的应用困惑。本文从氟利昂概念、国际公

约、国家政策、应用特性入手对常用制冷剂R22和R134a做全面分析,以明确制冷剂R22的优势

地位。

关键词:制冷剂R22 R134a 禁氟 环保冷媒

一、氟利昂的概念

目前,国内很多用户都要求生产厂家采用R134a等环保冷媒,拒绝使用氟里昂R22冷媒,理由是

响应国家号召保护环境。其实R22和R134a都是氟利昂家族的成员,属于氢氯氟烃类。氟里昂是

饱和烃类(碳氢化合物)的卤族衍生物的总称。从氟里昂的定义可以看出,现在人们所谓的环保冷

媒R134a、R410A及R407C等其实都属于氟里昂家族。所以禁氟这一概念把该禁不该禁的内容混

为一谈。

氟里昂之所以能够破坏臭氧层是因为制冷剂中含有CL元素,而且随着CL原子数量的增加对臭

氧层破坏能力也增加,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。根据分子结构的不同,氟里昂制

冷剂大致可以分为以下三大类:

1.氯氟烃类:简称CFC,主要包括R11、R12、R113、R114、R115、R500、R502等,由于其对臭

氧层的破坏作用最大,被《蒙特利尔议定书》列为一类受控物质。此类物质目前已被我国逐步禁止

使用。

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,《中国消耗臭氧层物质逐步淘汰国家方案》将HCFC类物质视为CFC类物质的

最重要的过渡性替代物质。

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较高。

我国目前所使用的所有制冷剂(包括环保冷媒)全部都是氟里昂制品,理想的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。

二、国际公约和《国家方案》

保护臭氧层的全球合作行动始于1985年保护臭氧层维也纳公约的协商与缔结。在联合国环境规划

署的倡议下,1987年签署了关于消耗臭氧层物质的《蒙特利尔议定书》,该议定书于1989年1月1

日生效,之后还实施了伦敦修正案(1990年)、哥本哈根修正案(1992年)、维也纳调正案(1995

年)和北京修正案(1999年)。为防止气候变暖,联合国环境规划署在1988年设立了国际间有关气

候变化政府协商组织,并于1997年12月在日本召开了第三届缔约国京都会议,形成了消减温室气

体的决议案。下表为各议案的汇总表:

国际公约对CFCs、 HCFCs、HFCs的规定

国际规定 CFCs HCFCs HFCs

京都议定书

2008-2012年平均

减少排放5.2%

蒙特利尔议定书 蒙特利尔议定书

发达国家

产和消费

2004年消减35%

2015年消减90%

2020年禁止

2030年前可作为补充用,可生产基准年的0.5%

以下

发展中

国家

美国

2010.1.1禁止生产2016.1.1消费冻结在2015年水平

和消费 2040.1.1禁止消费

1996.1.1禁止生2010年消减65%

1996.1.1禁止生产2010.1.1冻结R22和R142b

和消费 生产、禁止生产R22新设备

2015.1.1冻结R123和R124生产

2020.1.1禁用R22和R141b、

禁止生产R123和R124新设备

2030.1.1禁用R123和R124

欧共体 1996.1.1禁止生产2000.1.1年消减50%

和消费 2004.1.1年消减75%

2007.1.1年消减90%

2015.1.1年消减100%

从上表可知,发达国家从2004年就要开始消减R22的生产和消费量 ,我国的任务是在2016年将

消费冻结在2015年水平上。所以在2015年以前不但可以继续消费HCFCs(包括R22、R123和R141b

等),而且还可以扩大HCFCs的生产和消费,直到2040年才禁止消费包括R22在内的HCFCs。在

这里应该搞清楚发达国家与发展中国家淘汰和限制R22、R123和R141b等HCFCs制冷剂的时间表

是不同的。

中国政府 1993年1月批准实施《中国消耗臭氧层物质逐步淘汰国家 方案》(以下简称《国家方案》),

通过实施《国家方案》,有效地控制了中国消耗臭氧层物质(以 下简称ODS)生产和消费的增长势头,

建立了实施《关于消耗臭氧层物质 的蒙特利尔议定书》多边基金项目管理体制, 并实现了在气雾

剂行业(尚无替代技术的产品除外)禁止使用氯氟化碳 物质(亦称全氯氟烃类物质,以下简称CFCs),

为中国进一步的履约工作奠定了基础。根据中国ODS替代品的需求应逐步由国内生产满足的战略,

对中国未来所需的主要替代品HCFC-22、HCFC-141b、HFC-134a、异丁烷和环戊烷 等的消费需求

进行了估算,并据此制定了替代品生产计划,见下表。

替代品生产计划(吨/年)

替代品

HCFC-22

HCFC-141b

HFC-134a

HFC-152a

异丁烷

环戊烷

丁烷

戊烷

二氯甲烷

丙丁烷

根据《国家方案》不难看出,在今后相当长的一段时间内,HCFC-22(R22)在空调、制冷行业仍

将扮演十分重要的角色,各种媒体所谓的禁氟是指禁止使用氯氟化碳CFCs物质,而非HCFCs、

HFCs物质。

三、R22与R134a的应用特性差别

选择一种合适的制冷剂替代物是十分困难的,必须考虑许多因素和进行全面评价,既要符合消耗臭

氧潜能值(ODP)、全球变暖潜能值(GWP)等方面的要求,同时还应考虑热工性能、毒性、可燃性、

相容性、投资和运行成本等。下面将R22与R134a的应用特性分析如下:

1、R134a的全球变暖潜能值(GWP)为0.25, R22为0.36 ,同属于温室气体。

2、R134a的消耗臭氧潜能值(ODP)为0, R22为0.06, 这是R134a成为环保型制冷剂的理由。

3、R134a的比容是R22的1.47倍,且蒸发潜热小,因此R134a机组的冷冻能力仅为R22机组的

60% 。按单位制冷量价格计算,R22机组的价格约为R134a机组的60%左右。

1999

15000

2500

2000

130

80

1100

850

400

650

60000

2005

33000

5200

11000

160

100

1400

3300

2700

4600

70000

2010

45000

12000

20000

200

120

1800

4400

9500

44000

80000

4、R134a的热传导率比R22下降10%,因此R134a机组的换热器的换热面积需要更大。

5、R134a的吸水性很强,是R22的20倍,因此对机组系统中干燥器的要求更高,以避免发生冰堵

现象。

6、R134a比 R22对橡胶类物质的膨润作用较强,在实际运行中冷媒泄漏率较高。另外对铜的腐蚀

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。

7、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。

8、R134a等HFCs类冷媒及其专用脂类油的价格高于R22,设备的运行维护成本更高。

被称为环保制冷剂的 HFCs类的其他制冷剂如R410A、 R440A、R407C,虽然在效率方面优于

R134a,但同样存在工作压力太高、对管道部件最适化和耐压要求高、须改进换热器和机组设计、

投资运行维护成本高等缺点,在大型制冷机组的应用方面现阶段还不适应我国的基本国情,这就是

国际公约中对发展中国家放宽使用HCFCs年限的原因,也是发展中国家集体努力争取的结果。

综上所述,在短期内理想的制冷剂是不存在的,在我国现阶段R22制冷剂与R134a类环保制冷剂

相比,仍然具有高效、稳定、价廉的优点,在大型制冷机组的应用方面还将处于优势地位,在理想

的制冷剂出世之前,R22制冷剂还可以被消费到2040年。

参考书目:

《中央空调新技术及其应用》 主编 俞炳丰

《环境保护和氯氟烃的替代》 作者 孙世彧 李西北

2024年4月15日发(作者:舒冰双)

R22a、R407c R410a三种冷媒使用综合性能分析

冷媒

特点

R22a

R407c

R410a

发展中国家生

产年限2015

年,

使用年限2030

没有年限规定

没有年限规定

环保公约

使用年限

约定

当前价格

17元/kg

80元/kg

90元/kg

在要求不是很严格,泄

漏量不是很大的情况

意补加

部放掉

下,可以补加

混合工质,非共沸点,混合工质,近共沸点,回收后的

不可回收

冷媒使用性能有影响

维保方便最方便,可以随只要有泄漏全

单一工质,可回收

回收性能

正常工作

20kg左右

压力

22kg左右

32kg左右

根据两器匹配

综合性能是R22

能效比

面积在2.6-3.8

的92%-95%

之间

理论同R22a一样

安全性

安全

安全

安全

对臭氧层

破坏性评是F12的1/20

没有

没有

制冷剂R22与R134a的应用比较

(时间:2008-4-9 9:00:23 共有 933人次浏览)

摘要:目前全社会越来越重视环保问题,部分地区政府相关职能部门也发出了全面禁氟的政策法令,

但禁氟不仅是错误的概念,也导致了广大用户和生产厂家的应用困惑。本文从氟利昂概念、国际公

约、国家政策、应用特性入手对常用制冷剂R22和R134a做全面分析,以明确制冷剂R22的优势

地位。

关键词:制冷剂R22 R134a 禁氟 环保冷媒

一、氟利昂的概念

目前,国内很多用户都要求生产厂家采用R134a等环保冷媒,拒绝使用氟里昂R22冷媒,理由是

响应国家号召保护环境。其实R22和R134a都是氟利昂家族的成员,属于氢氯氟烃类。氟里昂是

饱和烃类(碳氢化合物)的卤族衍生物的总称。从氟里昂的定义可以看出,现在人们所谓的环保冷

媒R134a、R410A及R407C等其实都属于氟里昂家族。所以禁氟这一概念把该禁不该禁的内容混

为一谈。

氟里昂之所以能够破坏臭氧层是因为制冷剂中含有CL元素,而且随着CL原子数量的增加对臭

氧层破坏能力也增加,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。根据分子结构的不同,氟里昂制

冷剂大致可以分为以下三大类:

1.氯氟烃类:简称CFC,主要包括R11、R12、R113、R114、R115、R500、R502等,由于其对臭

氧层的破坏作用最大,被《蒙特利尔议定书》列为一类受控物质。此类物质目前已被我国逐步禁止

使用。

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,《中国消耗臭氧层物质逐步淘汰国家方案》将HCFC类物质视为CFC类物质的

最重要的过渡性替代物质。

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较高。

我国目前所使用的所有制冷剂(包括环保冷媒)全部都是氟里昂制品,理想的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。

二、国际公约和《国家方案》

保护臭氧层的全球合作行动始于1985年保护臭氧层维也纳公约的协商与缔结。在联合国环境规划

署的倡议下,1987年签署了关于消耗臭氧层物质的《蒙特利尔议定书》,该议定书于1989年1月1

日生效,之后还实施了伦敦修正案(1990年)、哥本哈根修正案(1992年)、维也纳调正案(1995

年)和北京修正案(1999年)。为防止气候变暖,联合国环境规划署在1988年设立了国际间有关气

候变化政府协商组织,并于1997年12月在日本召开了第三届缔约国京都会议,形成了消减温室气

体的决议案。下表为各议案的汇总表:

国际公约对CFCs、 HCFCs、HFCs的规定

国际规定 CFCs HCFCs HFCs

京都议定书

2008-2012年平均

减少排放5.2%

蒙特利尔议定书 蒙特利尔议定书

发达国家

产和消费

2004年消减35%

2015年消减90%

2020年禁止

2030年前可作为补充用,可生产基准年的0.5%

以下

发展中

国家

美国

2010.1.1禁止生产2016.1.1消费冻结在2015年水平

和消费 2040.1.1禁止消费

1996.1.1禁止生2010年消减65%

1996.1.1禁止生产2010.1.1冻结R22和R142b

和消费 生产、禁止生产R22新设备

2015.1.1冻结R123和R124生产

2020.1.1禁用R22和R141b、

禁止生产R123和R124新设备

2030.1.1禁用R123和R124

欧共体 1996.1.1禁止生产2000.1.1年消减50%

和消费 2004.1.1年消减75%

2007.1.1年消减90%

2015.1.1年消减100%

从上表可知,发达国家从2004年就要开始消减R22的生产和消费量 ,我国的任务是在2016年将

消费冻结在2015年水平上。所以在2015年以前不但可以继续消费HCFCs(包括R22、R123和R141b

等),而且还可以扩大HCFCs的生产和消费,直到2040年才禁止消费包括R22在内的HCFCs。在

这里应该搞清楚发达国家与发展中国家淘汰和限制R22、R123和R141b等HCFCs制冷剂的时间表

是不同的。

中国政府 1993年1月批准实施《中国消耗臭氧层物质逐步淘汰国家 方案》(以下简称《国家方案》),

通过实施《国家方案》,有效地控制了中国消耗臭氧层物质(以 下简称ODS)生产和消费的增长势头,

建立了实施《关于消耗臭氧层物质 的蒙特利尔议定书》多边基金项目管理体制, 并实现了在气雾

剂行业(尚无替代技术的产品除外)禁止使用氯氟化碳 物质(亦称全氯氟烃类物质,以下简称CFCs),

为中国进一步的履约工作奠定了基础。根据中国ODS替代品的需求应逐步由国内生产满足的战略,

对中国未来所需的主要替代品HCFC-22、HCFC-141b、HFC-134a、异丁烷和环戊烷 等的消费需求

进行了估算,并据此制定了替代品生产计划,见下表。

替代品生产计划(吨/年)

替代品

HCFC-22

HCFC-141b

HFC-134a

HFC-152a

异丁烷

环戊烷

丁烷

戊烷

二氯甲烷

丙丁烷

根据《国家方案》不难看出,在今后相当长的一段时间内,HCFC-22(R22)在空调、制冷行业仍

将扮演十分重要的角色,各种媒体所谓的禁氟是指禁止使用氯氟化碳CFCs物质,而非HCFCs、

HFCs物质。

三、R22与R134a的应用特性差别

选择一种合适的制冷剂替代物是十分困难的,必须考虑许多因素和进行全面评价,既要符合消耗臭

氧潜能值(ODP)、全球变暖潜能值(GWP)等方面的要求,同时还应考虑热工性能、毒性、可燃性、

相容性、投资和运行成本等。下面将R22与R134a的应用特性分析如下:

1、R134a的全球变暖潜能值(GWP)为0.25, R22为0.36 ,同属于温室气体。

2、R134a的消耗臭氧潜能值(ODP)为0, R22为0.06, 这是R134a成为环保型制冷剂的理由。

3、R134a的比容是R22的1.47倍,且蒸发潜热小,因此R134a机组的冷冻能力仅为R22机组的

60% 。按单位制冷量价格计算,R22机组的价格约为R134a机组的60%左右。

1999

15000

2500

2000

130

80

1100

850

400

650

60000

2005

33000

5200

11000

160

100

1400

3300

2700

4600

70000

2010

45000

12000

20000

200

120

1800

4400

9500

44000

80000

4、R134a的热传导率比R22下降10%,因此R134a机组的换热器的换热面积需要更大。

5、R134a的吸水性很强,是R22的20倍,因此对机组系统中干燥器的要求更高,以避免发生冰堵

现象。

6、R134a比 R22对橡胶类物质的膨润作用较强,在实际运行中冷媒泄漏率较高。另外对铜的腐蚀

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。

7、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。

8、R134a等HFCs类冷媒及其专用脂类油的价格高于R22,设备的运行维护成本更高。

被称为环保制冷剂的 HFCs类的其他制冷剂如R410A、 R440A、R407C,虽然在效率方面优于

R134a,但同样存在工作压力太高、对管道部件最适化和耐压要求高、须改进换热器和机组设计、

投资运行维护成本高等缺点,在大型制冷机组的应用方面现阶段还不适应我国的基本国情,这就是

国际公约中对发展中国家放宽使用HCFCs年限的原因,也是发展中国家集体努力争取的结果。

综上所述,在短期内理想的制冷剂是不存在的,在我国现阶段R22制冷剂与R134a类环保制冷剂

相比,仍然具有高效、稳定、价廉的优点,在大型制冷机组的应用方面还将处于优势地位,在理想

的制冷剂出世之前,R22制冷剂还可以被消费到2040年。

参考书目:

《中央空调新技术及其应用》 主编 俞炳丰

《环境保护和氯氟烃的替代》 作者 孙世彧 李西北

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