目前常用的制冷剂型号有R410a、R134a、R407C和R22。
R134a是单成分制冷剂,R407C和R410a是混合制冷剂。其中R410a是R32和R125的混合物,R407C是R32、R125和R134a的混合物。混合制冷剂的优点是,可以根据使用的具体要求,考虑易燃性、容量、排气温度和功效等多种特性,定制制冷剂。
选择制冷剂时要考虑的因素很多。因为无论选择哪种制冷剂,都会影响空调系统的整体运营、可靠性、成本和市长/市场接受度。值得一提的是,新制冷剂由于传热和压降的不同,制冷剂传输性能也不同,最终会对系统设计和系统性能产生重大影响。我们简要探讨了这几种常见制冷剂之间在性能特征上的差异。
R134a的容量小于R22,压力低于R22。由于这些特性,同样容量的R134a空调需要配置更大排气量的压缩机、更大的蒸发器、冷凝器和管道。因此,制造和操作像R22这样冷的系统对R134a系统来说成本更高。
R407C制冷剂的容量和压力与R22差不多。因此,对系统设计进行简单调整后,原始R22系统也可以应用于R407C系统。但是,系统能效比原始系统低5%左右。这是因为R407C与其他制冷剂相比,温度移动最高6度。因此,R407C系统减少了等效标准冷凝器和蒸发器中的传热,从而影响系统能效。
R410a制冷剂的容量和压力高于R22,工作压力高50%-60%。由于高压力和高气体密度,不仅可以使用排气量小的压缩机,还可以使用直径小的管道和阀门。高压排气阀的使用消除了系统冷凝高压的隐患。厚压缩机外壳可使系统承受更高的工作压力。使压缩机加厚的另一个优点是,R410a的工作噪音比R22压缩机大2 ~ 4分贝。
R410a制冷剂系统具有重要的传热优点,与R22系统相比,蒸发器的传热率高35%,冷凝器高5%。R134a和R407C的系统传热系数低于R22。在相同质量流下,R410a的压降很小,可以使用比R22或其他制冷剂更小的管道和阀门。这样可以为制造R410a系统节省更多材料成本,并在长管道家用和多在线系统中获得更多好处。当然,只有重新设计系统,才能充分发挥R410a传热和压降低的优点。例如,可以考虑以下优化技术、使用直径较小的线圈、增加销结构和循环回路长度以及减少冷却回路数。最终,在重新设计R410a制冷剂的系统中使用较小尺寸的蒸发器和冷凝器,成本低廉,最多可减少30%的制冷剂充电量。制冷剂充量的减少除了降低成本外,还可以提高整个系统的可靠性。
在冷量相同、冷凝温度相同的系统中,R410a制冷剂的系统能效比(CP)可能比R22高6%。因为压缩机在压缩过程中损失小,蒸发器和冷凝器导热性能强,整个系统的压降小。由于高效的传热和较低的压降,在相同的工作条件下冷凝温度较低,蒸发温度较高,因此压缩机在功耗低、效率高的情况下可以获得更好的工作范围。此外,对于R410a的低压缩损耗特性,小型商用空调系统的大型压缩机比小型家用空调压缩机受益更多。
调自南京中联能源有限公司。
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