當前制冷劑與制冷系統的節能與研究

2010年09月20日 16:58:42人氣：755來源：淄博尚普環保科技有限公司

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R134a、R152a等新型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。根據它在氣液相平衡時氣相和液相的組成是否相等又分為共沸混合制冷劑和非共沸混合制冷劑。氣液相平衡時氣液兩相組成相等的屬于共沸混合制冷劑（包括相平衡時氣液兩相組成近似相等的近共沸混合制冷劑），組成不相等的屬于非共沸混合制冷劑。本文著重探討混合制冷劑的選用與制冷機械的節能。

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zui早、zui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/R152a73.8/26.2-33.3比R12制冷量大17～18%
      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50℃以下
      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*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。

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