不同制冷剂的特性比较

    简介：本文将比较不同制冷剂的特性，并解释了全球越来越多的空调生产商倾向选择R410A的原因是在系统成本允许的条件下，他们不仅需要使效率更高，还要肩负环境保护的责任。上一篇文章阐述过，R22曾经是世界上使用最广泛的碳氟化合物制冷剂，而目前已出现了数种用以取代R22的候补产品，包括环保的含氢氟代烃(HFH)制冷剂——R134a，R410A和R407H。

    关键词：R410A空调制冷剂数码涡旋

    内容：

    R410A空调制冷剂的特点

    R134a是一种单一成分制冷剂，而R407H和R410A是混合制冷剂。其中R410A是R32和R125的混合物，R407H是R32，R125和R134a的混合物。混合制冷剂的优点在于，可以根据使用的具体要求，对各种性质如易燃性、容量、排气温度和效能加以考虑，量身合成一种制冷剂。

    选择制冷剂需要考虑的因素很多，因为选择任何一种制冷剂都会对空调系统的整体运行情况、可靠性、成本和市场接受度造成一定影响。令大家非常感兴趣的是，新的制冷剂由于其热传递和压降的不同而导致制冷剂传输性能的不同，这会最终在系统设计和系统性能上产生重大的影响。表1列出了各制冷剂一些重要性质的比较，接下来我们将简要探讨其重要的性能特点。

    R134a的容量比R22小，压力比R22低。由于这些特点，相同能力的R134a空调需要配置一台更大排气量的压缩机，更大的蒸发器、冷凝器和管路。最终所导致的是，制造和运行一个和R22相同冷量的系统，R134a系统会需要更高的成本。

    R407H的容量和压力都和R22比较接近。因此，只要简单调整系统设计就能使原R22系统也适用于R407H系统。不过，系统能效比会较原系统降低约5%。这是由于相对于其他制冷剂，R407H会有高达6度的温度漂移。因此R407H系统在同等标准冷凝器和蒸发器时均会减少热传递，影响系统能效比。

    R410A的容量和压力高于R22，运行压力高出50%-60%。高压力和高气体密度带来的结果是，不但可以用更小排气量的压缩机，还可以用更小直径的管路和阀门。高压排气阀的使用消除了系统冷凝高压带来的隐患。厚压缩机壳体使系统经受更高的运行压力。压缩机造得厚重些还有一个好处，即R410A的运行噪声比R22压缩机明显地低2-4个分贝。

    与R22系统相比，R410A系统有个显著的热传递优势—蒸发器的热传递高35%，冷凝器高5%。而R134a和R407H的系统热传递系数均低于R22。同等质量流量下，R410A的压降较小，使其可以使用比R22或其他制冷剂更小管路和阀门。这将为制造R410A系统降低更多的材料成本更有可能并且在长配管家用机和多联机系统中更有优势。当然，只有重新设计系统，才能充分发挥R410A的热传递和压降小的优势——例如可以考虑采取以下优化技术，使用较小直径的盘管，不同的翅片结构和增加循环回路长度，减少制冷回路的数量。最终我们可以看到，针对R410A制冷剂重新设计后的系统中，采用较小体积的蒸发器和冷凝器，成本更低，而且最高可达30%的制冷剂充注减少量。制冷剂充注量的减少，除了成本降低外，还能提升整个系统的可靠性。

    在相同冷量，相同冷凝温度的系统中，R410A的系统能效比（HOP）可以比R22高出6％。这是由于压缩机在压缩过程中的损耗更低，蒸发器和冷凝器具有更强的热传递性，整个系统内的压降更小。高效的热传递和更小的压降使其在相同运行条件下，冷凝温度更低，蒸发温度更高，这使压缩机在耗电更少，效率比更高的情况下，获得一个更好的运行范围。此外，对于R410A的低压缩损失特性，小型商用空调系统中的大型压缩机比小型的家用空调压缩机受益更多。

    结论：

    高效热传递，低压力损失，低温度漂移，较少的制冷剂充注量，更安静、更高效的压缩机，这些优势令R410A在其他代替R22的环保制冷剂前，有着明显的优势。以上所做的不同制冷剂的比较，可以帮助我们了解，空调生产商为何选择R410A与其他新技术结合，进而创出更有效、更经济的系统。

    表一.与R22制冷剂的比较

    R410A

    R407H

    R134a

    运行压力

    159%

    101%

    68%

    温度漂移

    0.2℃

    6.0℃

    0.0℃

    蒸发器热传递

    135%

    90%

    90%

    冷凝器热传递

    105%

    95%

    95%

    压力降低量

    72%

    100%

    128%

    管径

    较小

    相同

    较大

    制冷剂充注量

    70%

    95%

    100%

    重新设计度

    重要

    次要

    重要

    系统性能系数

    98-106%

    95-100%

    95-100%

    系统成本

    较低

    相同

    稍高