ODS制冷剂替代品的特点有:符合环境保护要求,即ODP为0,GWP低:化学性质稳定;良好的兼容性和易采用性;良好的安全性能;较好的经济性。
制冷剂发展趋势:HCFC类制冷剂逐步淘汰;HFCs将成为主要的制冷剂品种;自然工质重新受到重视:混合工质的应用增加:新一代低GWP值制冷剂成为研究开发热点。目前,中国制冷行业HCFCs替代品选择见表4-1所示。
(一)R410a基本性能
组成成分为R32(CH2F2)和R125(C2HF,),各成分质量比为50:50,GWP值为1997.工作压力为普通R22空调的1.6倍左右,制冷(暖)效率更高:能够提高空调性能,且不破坏臭氧层。R410新冷媒由两种准共沸的混合物而成,具有稳定,无毒,性能优越等特点。同时,由于不含氯元素,故不会与臭氧发生反应,既不会破坏臭氧层。
(二)R32基本性能
R32为二氟甲烷的简称,分子式为CHF2,是卤代甲烷的一种。它是甲烷的4个氢原子中的两个被氟原子代替形成的化合物。
R32是一种热力学性能优异的氟利昂替代物,具有较低的沸点,蒸气压和压力比较低,制冷系数较大,臭氧耗损值为0,温室效应系数较小等特点;但排气温度较高,有一定的可燃性。
(三)R407c基本性能
由R32、R125、R134a按23:25:52组成,ODP=0,GWP=1980.R407c的热力性质与R22最为相似。它们的工作压力范围,制冷量都十分相似。原有R22机器设备改用R407c后,需要更换润滑油、调整制冷剂的充灌量及节流元件。R407c机器的制冷量和能效比比R22机器稍有下降。如发生泄漏,其系统内剩余的R407c不能回收循环使用,必须放空系统内的剩余R407c制冷剂,重新充注新的R407c制冷剂。
(四)C₃H₈(290)基本性能
R290为丙烷的简称,分子式C₃H₈是一种可以从液化气中直接获得的天然碳氢制冷剂。R290的分子中不含有氯原子,因而ODP值为0,对臭氧层不具有破坏作用。此外,R290的GWP值接近0,不会产生温室效应。R290具有优良的热力性能,价格低廉,单位容积制冷量较大,外形尺寸小,物理性质与R22极其相近,属于直接替代物。用它作为制冷剂应采取相应的安全保护措施,对环境保护、节约能源有着很好的应用前景。
但R290易燃易爆,遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。提高R290安全性的手段包括减小灌装量、隔绝着火源、防止制冷剂泄露及提高泄漏后的安全防控能力等。
(五)CO₂(R744)基本性能
CO₂为自然工质,ODP=0,GWP=1。CO₂来源广泛、成本低廉,安全无毒,不可燃,适应各种润滑油常用机械零部件材料。即便在高温下,也不分解产生有害气体。
CO₂蒸发潜热较大,单位容积制冷量较大,因此压缩机排量小。CO2能效低,而且它是一种高压制冷剂,系统的压力较现有的制冷剂高很多。
(六)NH₃(R744)基本性能
NH₃是一种传统工质,其优点是ODP=0,GWP=0,价格廉,能效高,传热性能好,且易检漏,含水量余地大,能效高、传热性能好。
NH₃有毒,具有一定的可燃性。而100多年使用的历史表明,NH₃的安全性记录是良好的。今后必须找到更好的安全办法,如减少充灌量,采用螺杆式压缩机,引入板式换热器等。然而,其油溶性、与某些材料不溶性、高的排气温度等问题也需合理解决。
看来,NH₃会有更大的空调市场份额。