在制冷行业刚开始发展的时候,冰箱最常见的制冷剂是R12。到了20年代中后期,R12的生产量达到了高峰期。2010年,因为臭氧层空洞原因全球全面禁止使用R12。中国在2010年9月发布《中国受控消耗臭氧层物质清单》,氟利昂及其衍生品(R11、R22、R113等)被完全禁止使用。
到了现在,冰箱所用新型制冷剂主要有R134a、R600、R152/R22共沸制冷剂,各自特点如下。
1.冰箱制冷剂R134a
R134a的标准蒸发温度为一26.5℃ ,凝固点为一101°C,属中温制冷剂。它的特性与R12相近:无色、无味、无毒、不燃烧、不爆炸;汽化潜热比R12大,与矿物性润滑油不相溶,必须采用聚酯类合成油(如聚烯烃乙二醇);吸水性较强,容易与水反应生成酸,腐蚀制冷管路及压缩机,故对系统的干燥度有较高的要求,压缩机线圈及绝缘材料须加强绝缘等级;击穿电压、介电常数比R12低;热导率比R12约高30%左右;对金属、非金属材料的腐蚀性及渗漏性与R12相同。R134a对大气臭氧层无破坏作用,但仍有一定的温室效应(GWP值约为0.27),日前是R12的替代工质之一。
2.冰箱制冷剂R600a
R600a的标准蒸发温度为一11.7℃ ,凝固点为-160oC,属中温制冷剂。它对大气臭氧层无破坏作用,尤温室效应,无毒,但可燃、易爆,所以有R600a存在的制冷管路,不允许采用气焊或电焊;汽化潜热性大,故系统充灌量少,价格便宜,单位容积制冷量仅为R12的50%左右;热导率高,压缩比小,对提高压缩机的输气系数及压缩机效率有重要作用;工作压力低,低温下蒸发压力低于大气压力,而增加机器吸入空气的性能。
由于R600a具有极好的环境特性,对大气完全没有任何污染,故目前被广泛用作R12的替代工质之一。R600a用于冰箱时,电器元件应采用防爆型,避免产生火花,因此压缩机上有黄色火焰安全标证,使用无触点的PTC启动元件。除霜系统(用于无霜冰箱时)可采用电阻式接触加热方式,使其表面温度远低于R600a的燃烧温度(494°C)。压缩机必须采用适合于R600a的专用压缩机。R600a的单位容积制冷量比R12低,要求压缩机的排气量至少增加1倍。试验结果表明:与R12相比,其耗电量降低约12%,噪声降低约2dB(A)。若冰箱制冷管路用制冷剂为R600,用R12代换将引起回气压力升高、压缩机过热和高压压力过高,使压缩机使用时间变短并容易损坏,所以,R12与R600是不允许直接替代更换的,故不要采取此种替代更换方法。
3.冰箱制冷剂R152a/R22共沸制冷剂
R152a/R22共沸制冷剂易燃,和R12制冷系统通用。替代后,原有制冷系统不必做重大变动。泄漏对R152a/R22共沸制冷剂的组成成分影响较小,在配比为50/50的质量分数下,臭氧消耗潜能值ODP(Ozone Depletion Potentia1) 0.05,全球变暖潜能值GW P(GlobalWamaing Potentia1)=105,均在可接受的范围之内。在选择合适配比后,具有较优良的热工性能,冷却速度快,耗电量略有下降。