制冷剂r22与r134a的应用比较 -凯时88kb88

  目前全社会越来越重视环保问题，部分地区政府相关职能部门也发出了全面禁氟的政策法令，但禁氟不仅是错误的概念，也导致了广大用户和生产厂家的应用困惑。本文从氟利昂概念、国际公约、国家政策、应用特性入手对常用制冷剂r22和r134a做全面分析，以明确制冷剂r22的优势地位。

  一、氟利昂的概念

  目前，国内很多用户都要求生产厂家采用r134a等环保冷媒，拒绝使用氟里昂r22冷媒，理由是响应国家号召保护环境。其实r22和r134a都是氟利昂家族的成员，属于氢氯氟烃类。氟里昂是饱和烃类(碳氢化合物)的卤族衍生物的总称。从氟里昂的定义可以看出，现在人们所谓的环保冷媒r134a、r410a及r407c等其实都属于氟里昂家族。所以禁氟这一概念把该禁不该禁的内容混为一谈。

  氟里昂之所以能够破坏臭氧层是因为制冷剂中含有cl元素，而且随着cl原子数量的增加对臭氧层破坏能力也增加，随着h元素含量的增加对臭氧层破坏能力降低;造成温室效应主要是因为制冷剂在缓慢氧化分解过程中，生成大量的温室气体，如co2等。根据分子结构的不同，氟里昂制冷剂大致可以分为以下三大类：

  1.氯氟烃类：简称cfc，主要包括r11、r12、r113、r114、r115、r500、r502等，由于其对臭氧层的破坏作用最大，被《蒙特利尔议定书》列为一类受控物质。此类物质目前已被我国逐步禁止使用。

  2.氢氯氟烃：简称hcfc，主要包括r22、r123、r141b、r142b等，臭氧层破坏系数仅仅是r11的百分之几，因此，《中国消耗臭氧层物质逐步淘汰国家方案》将hcfc类物质视为cfc类物质的最重要的过渡性替代物质。

  3.氢氟烃类：简称hfc，主要包括r134a，r125，r32，r407c，r410a、r152等，臭氧层破坏系数为0，但是气候变暖潜能值较高。

  我国目前所使用的所有制冷剂(包括环保冷媒)全部都是氟里昂制品，理想的非氟里昂制冷剂到目前为止还没有研发出来。在新的制冷剂研发出来之前，我们所要解决的是空调机组选用那种制冷剂，对我们赖以生存的环境造成的破坏力相对小一些。

  二、国际公约和《国家方案》

  保护臭氧层的全球合作行动始于1985年保护臭氧层维也纳公约的协商与缔结。在联合国环境规划署的倡议下，1987年签署了关于消耗臭氧层物质的《蒙特利尔议定书》，该议定书于1989年1月1日生效，之后还实施了伦敦修正案(1990年)、哥本哈根修正案(1992年)、维也纳调正案(1995年)和北京修正案(1999年)。为防止气候变暖，联合国环境规划署在1988年设立了国际间有关气候变化政府协商组织，并于1997年12月在日本召开了第三届缔约国京都会议，形成了消减温室气体的决议案。

  发达国家从2004年就要开始消减r22的生产和消费量，我国的任务是在2016年将消费冻结在2015年水平上。所以在2015年以前不但可以继续消费hcfcs(包括r22、r123和r141b等)，而且还可以扩大hcfcs的生产和消费，直到2040年才禁止消费包括r22在内的hcfcs。

  中国政府1993年1月批准实施《中国消耗臭氧层物质逐步淘汰国家方案》(以下简称《国家方案》),通过实施《国家方案》，有效地控制了中国消耗臭氧层物质(以下简称ods)生产和消费的增长势头,建立了实施《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》多边基金项目管理体制，并实现了在气雾剂行业(尚无替代技术的产品除外)禁止使用氯氟化碳物质(亦称全氯氟烃类物质，以下简称cfcs)，为中国进一步的履约工作奠定了基础。根据中国ods替代品的需求应逐步由国内生产满足的战略,对中国未来所需的主要替代品hcfc-22、hcfc-141b、hfc-134a、异丁烷和环戊烷等的消费需求进行了估算。

  根据《国家方案》不难看出，在今后相当长的一段时间内，hcfc-22(r22)在空调、制冷行业仍将扮演十分重要的角色，各种媒体所谓的禁氟是指禁止使用氯氟化碳cfcs物质，而非hcfcs、hfcs物质。

  r22与r134a的应用特性差别

  选择一种合适的制冷剂替代物是十分困难的，必须考虑许多因素和进行全面评价，既要符合消耗臭氧潜能值(odp)、全球变暖潜能值(gwp)等方面的要求，同时还应考虑热工性能、毒性、可燃性、相容性、投资和运行成本等。下面将r22与r134a的应用特性分析如下：

  1、r134a的全球变暖潜能值(gwp)为0.25，r22为0.36，同属于温室气体。

  2、r134a的消耗臭氧潜能值(odp)为0，r22为0.06，这是r134a成为环保型制冷剂的理由。

  3、r134a的比容是r22的1.47倍，且蒸发潜热小，因此r134a机组的冷冻能力仅为r22机组的60%。按单位制冷量价格计算，r22机组的价格约为r134a机组的60%左右。

  4、r134a的热传导率比r22下降10%，因此r134a机组的换热器的换热面积需要更大。

  5、r134a的吸水性很强，是r22的20倍，因此对机组系统中干燥器的要求更高，以避免发生冰堵现象。

  6、r134a比r22对橡胶类物质的膨润作用较强，在实际运行中冷媒泄漏率较高。另外对铜的腐蚀性较强，使用过程中会发生“镀铜现象”，因此系统中必须增加添加剂。

  7、r134a系统需要专用的压缩机及专用的脂类润滑油，脂类润滑油由于具有高吸水性、高起泡性及高扩散性，在系统性能的稳定性上劣于r22系统所使用的矿物油。

  8、r134a等hfcs类冷媒及其专用脂类油的价格高于r22，设备的运行维护成本更高。

  被称为环保制冷剂的hfcs类的其他制冷剂如r410a、r440a、r407c，虽然在效率方面优于r134a，但同样存在工作压力太高、对管道部件最适化和耐压要求高、须改进换热器和机组设计、投资运行维护成本高等缺点，在大型制冷机组的应用方面现阶段还不适应我国的基本国情，这就是国际公约中对发展中国家放宽使用hcfcs年限的原因，也是发展中国家集体努力争取的结果。

  综上所述，在短期内理想的制冷剂是不存在的，在我国现阶段r22制冷剂与r134a类环保制冷剂相比，仍然具有高效、稳定、价廉的优点，在大型制冷机组的应用方面还将处于优势地位，在理想的制冷剂出世之前，r22制冷剂还可以被消费到2040年。