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不同制冷劑的特性比較

作者:CEO 時(shí)間:2022-08-19

信息摘要:簡(jiǎn)介:本文將比較不同制冷劑的特性,并解釋了全球越來越多的空調(diào)生產(chǎn)商傾向選擇R410A的原因是在系統(tǒng)成本允許的條件下,他們不僅需要使效率更高,還要肩負(fù)環(huán)境保護(hù)的責(zé)任。上一篇文章闡述過,R22曾經(jīng)是世界上使用A廣泛的碳氟化合物制冷劑,而目前已出現(xiàn)了數(shù)種用以取代R22的候補(bǔ)產(chǎn)品,包括環(huán)保的含氫氟代烴(HFC)制冷劑——R134a,R41

不同制冷劑的特性比較

不同制冷劑的特性比較

  簡(jiǎn)介:本文將比較不同制冷劑的特性,并解釋了全球越來越多的空調(diào)生產(chǎn)商傾向選擇R410A的原因是在系統(tǒng)成本允許的條件下,他們不僅需要使效率更高,還要肩負(fù)環(huán)境保護(hù)的責(zé)任。上一篇文章闡述過,R22曾經(jīng)是世界上使用A廣泛的碳氟化合物制冷劑,而目前已出現(xiàn)了數(shù)種用以取代R22的候補(bǔ)產(chǎn)品,包括環(huán)保的含氫氟代烴(HFC)制冷劑——R134a,R410A和R407C。

  

  關(guān)鍵詞:R410A空調(diào)制冷劑數(shù)碼渦旋

  內(nèi)容:

  R410A空調(diào)制冷劑的特點(diǎn)

  R134a是一種單一成分制冷劑,而R407C和R410A是混合制冷劑。其中R410A是R32和R125的混合物,R407C是R32,R125和R134a的混合物。混合制冷劑的優(yōu)點(diǎn)在于,可以根據(jù)使用的具體要求,對(duì)各種性質(zhì)如易燃性、容量、排氣溫度和效能加以考慮,量身合成一種制冷劑。

  選擇制冷劑需要考慮的因素很多,因?yàn)檫x擇任何一種制冷劑都會(huì)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的整體運(yùn)行情況、可靠性、成本和市場(chǎng)接受度造成一定影響。令大家非常感興趣的是,新的制冷劑由于其熱傳遞和壓降的不同而導(dǎo)致制冷劑傳輸性能的不同,這會(huì)最終在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)性能上產(chǎn)生重大的影響。表1列出了各制冷劑一些重要性質(zhì)的比較,接下來我們將簡(jiǎn)要探討其重要的性能特點(diǎn)。

  R134a的容量比R22小,壓力比R22低。由于這些特點(diǎn),相同能力的R134a空調(diào)需要配置一臺(tái)更大排氣量的壓縮機(jī),更大的蒸發(fā)器、冷凝器和管路。最終所導(dǎo)致的是,制造和運(yùn)行一個(gè)和R22相同冷量的系統(tǒng),R134a系統(tǒng)會(huì)需要更高的成本。

  R407C的容量和壓力都和R22比較接近。因此,只要簡(jiǎn)單調(diào)整系統(tǒng)設(shè)計(jì)就能使原R22系統(tǒng)也適用于R407C系統(tǒng)。不過,系統(tǒng)能效比會(huì)較原系統(tǒng)降低約5%。這是由于相對(duì)于其他制冷劑,R407C會(huì)有高達(dá)6度的溫度漂移。因此R407C系統(tǒng)在同等標(biāo)準(zhǔn)冷凝器和蒸發(fā)器時(shí)均會(huì)減少熱傳遞,影響系統(tǒng)能效比。

  R410A的容量和壓力高于R22,運(yùn)行壓力高出50%-60%。高壓力和高氣體密度帶來的結(jié)果是,不但可以用更小排氣量的壓縮機(jī),還可以用更小直徑的管路和閥門。高壓排氣閥的使用消除了系統(tǒng)冷凝高壓帶來的隱患。厚壓縮機(jī)殼體使系統(tǒng)經(jīng)受更高的運(yùn)行壓力。壓縮機(jī)造得厚重些還有一個(gè)好處,即R410A的運(yùn)行噪聲比R22壓縮機(jī)明顯地低2-4個(gè)分貝。

  與R22系統(tǒng)相比,R410A系統(tǒng)有個(gè)顯著的熱傳遞優(yōu)勢(shì)—蒸發(fā)器的熱傳遞高35%,冷凝器高5%。而R134a和R407C的系統(tǒng)熱傳遞系數(shù)均低于R22。同等質(zhì)量流量下,R410A的壓降較小,使其可以使用比R22或其他制冷劑更小管路和閥門。這將為制造R410A系統(tǒng)降低更多的材料成本更有可能并且在長(zhǎng)配管家用機(jī)和多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)中更有優(yōu)勢(shì)。當(dāng)然,只有重新設(shè)計(jì)系統(tǒng),才能充分發(fā)揮R410A的熱傳遞和壓降小的優(yōu)勢(shì)——例如可以考慮采取以下優(yōu)化技術(shù),使用較小直徑的盤管,不同的翅片結(jié)構(gòu)和增加循環(huán)回路長(zhǎng)度,減少制冷回路的數(shù)量。最終我們可以看到,針對(duì)R410A制冷劑重新設(shè)計(jì)后的系統(tǒng)中,采用較小體積的蒸發(fā)器和冷凝器,成本更低,而且最高可達(dá)30%的制冷劑充注減少量。制冷劑充注量的減少,除了成本降低外,還能提升整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。

  在相同冷量,相同冷凝溫度的系統(tǒng)中,R410A的系統(tǒng)能效比(COP)可以比R22高出6%。這是由于壓縮機(jī)在壓縮過程中的損耗更低,蒸發(fā)器和冷凝器具有更強(qiáng)的熱傳遞性,整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的壓降更小。高效的熱傳遞和更小的壓降使其在相同運(yùn)行條件下,冷凝溫度更低,蒸發(fā)溫度更高,這使壓縮機(jī)在耗電更少,效率比更高的情況下,獲得一個(gè)更好的運(yùn)行范圍。此外,對(duì)于R410A的低壓縮損失特性,小型商用空調(diào)系統(tǒng)中的大型壓縮機(jī)比小型的家用空調(diào)壓縮機(jī)受益更多。

  結(jié)論:

  高效熱傳遞,低壓力損失,低溫度漂移,較少的制冷劑充注量,更安靜、更高效的壓縮機(jī),這些優(yōu)勢(shì)令R410A在其他代替R22的環(huán)保制冷劑前,有著明顯的優(yōu)勢(shì)。以上所做的不同制冷劑的比較,可以幫助我們了解,空調(diào)生產(chǎn)商為何選擇R410A與其他新技術(shù)結(jié)合,進(jìn)而創(chuàng)出更有效、更經(jīng)濟(jì)的系統(tǒng)。

  表一.與R22制冷劑的比較

  R410A

  R407C

  R134a

  運(yùn)行壓力

  159%

  101%

  68%

  溫度漂移

  0.2℃

  6.0℃

  0.0℃

  蒸發(fā)器熱傳遞

  135%

  90%

  90%

  冷凝器熱傳遞

  105%

  95%

  95%

  壓力降低量

  72%

  100%

  128%

  管徑

  較小

  相同

  較大

  制冷劑充注量

  70%

  95%

  100%

  重新設(shè)計(jì)度

  重要

  次要

  重要

  系統(tǒng)性能系數(shù)

  98-106%

  95-100%

  95-100%

  系統(tǒng)成本

  較低

  相同

  稍高

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