當前制冷劑與制冷系統的節能與研究
一、前言
近年來我國的制冷空調行業得到了迅猛的發展，從國外引進了70多條冰箱生產線和150多條空調生產線。隨著冰箱空調的逐漸普及，它們的能耗指標越來越受到人們的重視。節能型的冰箱、空調不僅能緩解我國能源緊張的局面，而且對減少溫室效應也有重大的作用。冰箱與空調的節能有多種途徑，其中選用以不必改變原來的制冷部件與機械新的制冷劑的方法可是一種最經濟有效的方法。
制冷劑分為單一制冷劑和混合制冷劑。單一制冷劑只含有一種化學物質，其熱物理性能參數恒定不變，例如，近幾年新研制的R
二、共沸混合制冷劑的選用與制冷系統節能
共沸混合制冷劑在一定的壓力下蒸發和冷凝時，氣相和液相的組成不變，且能保持恒定的溫度。它和單一制冷劑具有近似的熱物理性能。這類制冷制是研究和應用最早、最成熟的制冷劑，現將已研究的共沸混合制冷劑列入表1中。
對于非共沸混合制冷劑，其在蒸發器中的蒸發過程及在冷凝器中的冷凝過程都是非理想混合過程。這兩種非理想混合過程使得混合制冷劑在制冷系統中冷凝壓力降低，蒸發壓力升高，壓縮機的排氣溫度降低。這就使得制冷機的壓比降低，制冷系數提高，從而提高了制冷系統的能量效率。
表1 已研究的共沸混合制冷劑
組成質量比標準沸點(℃)對工質熱力性質的改善
R12/R
R12/R2225/75-41.5蒸發溫度比R22低
R22/R11548.8/51.2-45.6制冷量比R22大13%
R23/R1340.1/59.9-88.7制冷量比R13大
R32/R11548.2/51.8-57.2單級壓縮可達
R12/R3178/22-29.6空調工況制冷能力比R12大8%
R31/R11455/45-12.5
R124/RC31860/40-12.3有較低的冷凝壓力
R290/R2231.8/68.2-48.6
R22/R115/R29044.9/47.1/8-47.4改善R592同潤滑油互溶性
R13B1/R3280/20-64.0
R290/R11531.6/68.4-46.6
不同種類的混合制冷劑具有不同的熱物理性質，這就會為制冷劑的優選提供了較大的余地。對于某一固定的制冷系統，在其最佳運行工況下，要求制冷劑必須具有特定的熱物理性質。合理選用不同的共沸混合制冷劑使其滿足這種特定的熱物理性質，就可以提高制冷系統的熱力學效率，從而達到節能的效果。
由于共沸混合制冷劑可使冷凝壓力降低，而同時蒸發壓力升高，這樣在冷凝溫度和蒸發溫度不變的情況下，壓縮機的壓比就會減小，從而使壓縮機的功耗降低。因此獲得同樣的制冷量時就只需較少的功。同時蒸發壓力的升高會減小蒸發器的真空度，使蒸發器更穩定地工作，而冷凝壓力的降低會使冷凝器在更安全的狀態下遠行。印度的制冷專家C.P.A RORA在第十五屆國際制冷學會上發表的論文中，以共沸混合制冷劑R22/R12(85/15)為例肯定了這個效果。由于壓比的降低，壓縮機的容積效率得到改進，制冷量增加，性能系數提高，同時壓縮機的電機溫度也從
采用共沸混合制冷劑能夠使壓縮機的排氣溫度降低，它與制冷劑的性質密切相關。研究證明制冷劑的熱容越大或絕熱指數越小，則壓縮機的排氣溫度就越低。制冷劑R115、R114、RC318的熱容都很大，它們作為混合制冷劑的組分都有降低壓縮機排氣溫度的能力。如共沸混合制冷劑R22/R115(48.8/51.2)在冷凝溫度
三、非共沸混合制冷劑的應用與制冷系統節能
非共沸混合制冷劑在蒸發和冷凝時，溫度及氣液相組成是不斷變化的，正是由于它在蒸發器和冷凝器中的溫度變化，在蒸發器和冷凝器中實現了非等溫換熱，表現出它自己獨特的節能特點?，F將正在使用和研究的非共沸混合制冷劑列入表2中。
非共沸混合制冷劑在相變過程中出現各組分的混合與分離現象。冷凝過程是高沸點組分冷凝和低沸點組分溶解的過程。其中各組分既要放出自己的液化潛熱又要放出混合熱，最終使單位制冷劑的冷凝熱增大。而蒸發過程是低沸點組分解吸和高沸點組分蒸發的過程，此時各組分除吸收各自的汽化潛熱外，還將吸收相應的分離熱，結果使單位制冷劑的吸熱量即制冷量增加。這是制冷系統在沒有增加功耗的情況下增加了制冷量。同時制冷劑的單位容積制冷量也相應提高。研究表明，使用非共沸混合制冷劑后，制冷系統顯著降低了能耗。例如R22/R114(50/50)非共沸混合制冷劑取代R22用于熱泵，制冷系數提高了25%，R22/R11(50/50)在冰箱中取代R12后，功耗降低20%。
表2 已進行研究的非共沸混合制冷劑
組成質量比用途及研究成果:
R12/R1190/10用于熱泵
R12/R12B1不定用于制冷
R12/R13B160/40用于制冷及熱泵
R12/R11450/50用于制冷比R12節能，用于熱泵比R12節能16%b
R12/R142R12=50～70%用于熱泵與純組分節能10%L
R12/R143R143〈25%用于制冷
R12/R22R22〉25%用于制冷及熱泵，主要用于改善循環參數
R22/R1150/50用于制冷，節能12%
R22/R11450/50用于熱泵，節能25%
R13B1/R
R142/R143R143〈35%用于熱泵
R22/R1130/70用于熱泵，節能50%
非共沸混合制冷劑在相變過程中其氣相和液相間的織成差異影響非共沸混合制冷劑的熱力學性能。在相變過程中出現的氣相和液相的組成的明顯差異使非共沸混合制冷劑的各組分比較容易混合與分離，從而達到調節混合比的目的。一些民用空調器，在全年運行期間，外界的環境條件變化相當大，常規使用的單一制冷劑的空調器，如單一制冷劑R22的適用范圍很小，它在某一特定氣候條件下性能指標非常好。而在氣候條件變化時性能指標就會下降。非共沸混合制冷劑因其相變時配比隨之變化，對變工況運行的適應能力較強，可以根據氣候條件變化來調整制冷劑各組分的濃度。如使用R22/R13B1，在夏季制冷時，以高濃度R22運行，在冬季供暖時以高濃度R13B1運行。使用這種非共沸混合制冷劑后，空調器全年能在較高的熱力學效率下運行，具有顯著的節能效果。
另外，采用非共沸混合制冷劑可以實現勞倫茲循環，其吸熱平均溫度較高，放熱平均溫度較低，因此具有較高的卡諾效率。如圖1所示，當制冷劑在(a)給出的變溫熱源下工作時，理論上可以實現的逆卡諾循環為(b)中的abcda，而勞倫茲循環為(c)中的ABCDA，由圖可以看出，對于逆循環即制冷循環，勞倫茲循環比相應的逆卡諾循環省功。
格林柯爾不是生產環保制冷劑嗎？
不是已有空調生產企業在使用了嗎？春蘭、新科、松下、科龍不是都有部分產品在使用R
目前高效環保新型制冷劑主要有：一是美國的制冷劑ＨＦＣ１３４ａ；二是德國的制冷劑Ｒ６００ａ； 三是中國的混合制冷劑。
使用環保節能新型制冷劑的制冷系統與傳統的R12、R22制冷系統的造價還有一定的差距，產家為了提高國內市場境爭力，R22是他們的首選制冷劑。只有國家強制政策，才可以改變這種市場現象。
信息來源：淄博尚普環?？萍加邢薰?span lang="EN-US">
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公司推出的用于空調、制冷系統的節能之星系列極化冷凍油添加劑（PROA）產品，為國內首個解決空調和制冷系統運行低效的節能產品（發明專利申請號：200710047243.0；公開號：CN101440330），該產品平均能將冷凍空調系統耗電量減少8%-25%，目前該技術處于世界先進水平。
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