【正文】 同時，從冷卻塔來的 30℃ 水進入冷凝器，溫度升高到 35℃ 。 蒸發(fā)器或冷凝器中的壓力是給定溫度所對應的飽和壓力。這些性質的好或壞的方面將舉例說明。 級 B：在體積濃度小于 400ppm 時，按一定的時間長度，確定時間加權平均的極限限制值 (TLVTWA)或相當的指標值，制冷劑觀察到有毒跡象。在 1 大氣壓 /21℃ 時的最低可燃濃度 (LFL)小于 lb/ft3 ，或燃燒熱(HOC)大于等于 8174 Btu/Lb。 接著討論物質在大氣環(huán)境中的易分解性（穩(wěn)定性的反義詞）。 ASHRAE 標準 34 將制冷劑毒性分成 A 級和 B 級 . 圖 4 中包含 A 級和 B 級的定義。 例如，一輩子和制冷設備打交道，經歷的就是這種形式的暴露。 . 最高允許濃度 (TLV) TLV 是一種物質在空氣中濃度值，在該濃度條件下，所有工作人員都可能日復一日置身其中，但確信對身體健康幾乎沒有不利影響。個體的身體狀況可能在接觸時反應劇烈。 . PAFT PAFT 即氟碳替代物毒性實驗。碰到泄漏時，制冷劑的低溫可能導致凍傷。而氨的強烈氣味，從另一方面講，卻能給人員提供早期警告。和毒性一 樣，可燃性并不像乍一看起來那么簡單。紙在常溫空氣中與明火接觸時會燃燒，當溫度為 233176。 制冷劑知識 手冊 第 11 頁 共 42 頁 ? 級 3 制冷劑是高可燃的 .其在 1 大氣壓 /21℃ 時最低可燃濃度小于 lb/ft3 或燃燒熱 (HOC)大于等于 8174 Btu/Lb5 。 . 燃燒熱 (HOC) HOC 是制冷劑在空氣中燃燒 放出的熱量。可能混合制冷劑是 1 級，而一種組分是 2 級物質。 濕度、壓力和溫度會影響制冷劑的燃燒性。如果泄漏，丙烷氣體會擴散到整個空間且在較低位置濃度較高。 . 效率 在制冷劑的所有性質中 ,效率最讓人誤解和濫用。這些因素包括電機效率、壓縮機效率（全負荷和部分負荷）、換熱器設計、材 料選擇和運行工況等。理論循環(huán)可比較制冷劑的效率，但在現實世界又無法實現?？ㄖZ循環(huán)的效率公式是： COP = TR /(TO TR) 式中 TR是絕對蒸發(fā)溫度， TO是絕對冷凝溫度。任何根據系統(tǒng)設計來分析哪種制冷劑的效率最高的做法，這都是沒有意義的 。好的換熱效果使得換 熱器的傳熱溫差小，從而使壓縮機耗功減小，效率提高。它們是粘度 (μ )、比熱 (cp)和導熱系數 (λ)。 換熱討論 市場上一般認為 R123 是效率最高的制冷劑。從而使換熱器中的傳熱溫差更小，在相同的制冷量下所要求壓比就小。請注意R11 和 R12 的破壞潛值最大 ().制冷劑的 ODP 不影響制冷劑的性能，但卻也是一個關鍵性質。 當前， R22 是最常用的制冷劑，仍然沒有清晰的替代物。二氧化碳被作為參照氣體，是因為其對全球變暖的影響最大。 現在或將來都不能說 HFC 族物質不是一個可行的替代方案。制冷劑將和銅、鋼、冷凍油、墊片和電機絕緣層等相接觸。這有利于和其他材料的相容性。 但在將老系統(tǒng)置換成新制冷劑時，改造技師有責任仔細考慮材料的相容性。許多將在其使用壽命結束時替換掉。 制冷劑和絕緣層會互相影響，制冷劑會從絕緣層中析取聚合物，或者是絕緣層吸收制冷劑。當繞組變熱時，制冷劑的快速釋放會使絕緣層起泡而導致繞組過早失效。 要特別關注基于所選制冷劑認真考慮電機的絕緣。 部分氯丁橡膠在 HFC 制冷劑中會收縮，而丁腈橡膠和 R123 接觸時會膨脹。通過提高溫度， ANSI/ASHRAE 標準 97 提供了一種材料相容性加速壽命實驗方法。這些部件包括整個系統(tǒng)中的壓縮機和各種閥門 (含熱力膨脹閥 )。 在滿液式制冷系統(tǒng)中，油很容易積存在蒸發(fā)器中而不能回到壓縮機，油的積存也會使蒸發(fā)器的換熱效率下降。商用空 調中最熟悉的兩種油是礦物油和聚酯油 (POE)。這些油在整個制冷回路中流動，接觸到了回路中的幾乎所有內部表面。 . 制冷劑和冷凍油的相容性 制冷劑和冷凍油的相容性對制冷系統(tǒng)的正常運行和壽命都有非常重要的影響。盡管一般條件下不會存在這兩種油的混和物，但在系統(tǒng)更換制冷劑時這種情況卻可能出現。 . POE 油和水 POE 油的吸濕性比礦物油強得多。在此點時液體和氣體的溫度、密度和成分都相同。 在低于但靠近臨界點運行時，會比較難于壓縮，導致效率很低，制冷量很小。 C。 C 的制冷劑傳熱溫差后， R410A 的溫度距臨界點的溫差為16176。 . 溫度滑差 溫度滑差是隨著非共沸制冷劑如 R407C 和 R410A 的使用而出現的一個新名詞。 例如 R407C 由 R32 (標準沸點 52176。分餾過程中平均沸點的變化值就是溫度滑差 . 圖 7 R134a/32 混和物的非共沸特性 圖 7 表示 R134a/32 混和物在 R32 的含量從 0 到 100%變化時的非共沸特性。 圖 8 為干式蒸發(fā)器 .制冷劑流過熱膨脹裝置（如熱力膨脹閥），霧化成細小的液滴進入蒸發(fā)器管內。 圖 9 滿液式蒸發(fā)器 制冷劑知識 手冊 第 16 頁 共 42 頁 圖 9 是滿液式蒸發(fā)器，所有換熱管浸泡殼程的制冷劑液體中。 溫度滑差討論 R22 有兩種最可能的替代物： R407C 和 ， R407C 的溫 度滑差是 176。 R410A 可以用于滿液式系統(tǒng)， 盡管需要重新設計所有部件包括壓縮機 (R410A 的壓力比 R22 高得多 ), 但對于新系統(tǒng)而言卻是較好的選擇。 根據一個實驗研究 ,一個R407C 制冷系統(tǒng)泄漏掉其充注量 %的制冷劑，然后直接添加質量比例正確的新制冷劑，同樣的過程重復四次，最后，原始充注量的一半進行了更換。罐中剩余的制冷劑不能再用。 溫度上升音速增加，而壓力升高音速下降。但是 R134a 的音速比 R12 高約 8%。常壓沸點直接指示制冷劑能被使用的溫度水平，凍結點必須低于任何預期的運行溫度點。 C 以便制冷劑從液體變成氣體 (即蒸發(fā)過程 ) ,制冷劑必須處于真空狀態(tài)，此即制冷機處于負壓的概念。 水 (R718)是顯示凍結點重要性的例子。 C，為將沸點升高到 176。 R123 的常壓沸點是 176。 . 物理性質 有幾樣物理性質指示制冷劑使用潛力。 音速討論 90 年代中期， CFC 制冷劑被禁用，原來生產 R12 制冷機的廠家迅速轉換成 R134a。趨近音速會產生激波，可能損壞設備。表 3 是經反復排放添加后的系統(tǒng)性能損失結果 . 杜邦公司用理論推算也得到了相似的結果（性能下降 9%）。機組發(fā)生泄漏時，維修時的一個辦法是把制冷劑全部放掉再重新充注已知正確質量比例的新制 冷劑，此方法因費用問題并不總是可行。 C。其過程很象火爐上水壺中的水被燒開。有溫度滑差的非共沸制冷劑在管內分餾，沸點低的組份先蒸發(fā)，接著是其他組份。滿液式蒸發(fā)器用于制冷機，水走管內，制冷劑走殼程。 C)和 R134a(標準沸點 26176。 溫度滑差定義為在蒸發(fā)器或冷凝器中制冷劑相變開始和結束時的溫度差值 (單位為 176。 如此，標準工況下一臺制冷劑知識 手冊 第 15 頁 共 42 頁 R410A 的 5 冷噸的冷凝機組，在上述工況下會衰減成 冷噸一點也不奇怪。比如在美國東南部，環(huán)境設計條件經常是 40176。但和 R22的臨界溫度 96176。 當在臨界點以上運行時，不可能出現單獨的液相，制冷劑在制冷循環(huán)中不會冷凝成液體。 應特別注意不讓 POE 冷凍油暴露在大氣中以免吸收濕氣。有時加入添加劑來增強冷凍油的性能。制冷劑中的氯原子提供了良好的抗磨性，因而在礦物油中不要或只需很少的添加劑。POE 冷凍油與 R123 是相容的，與礦物油卻不相容。聚酯油 (POE)是用酒精合成制得的。 因為希望冷凍油和制冷劑混溶 , 兩者必須相容。 制冷劑知識 手冊 第 14 頁 共 42 頁 在干式 制冷回路中 (即直接膨脹式 – 參見 16 頁 蒸發(fā)器溫度滑差 )，冷凍油經常隨制冷劑在回路中流動，并沿路對部件進行潤滑。 鹵代烴制冷劑在含水時會水解形成酸性物質，對金屬有腐蝕作用。 . 制冷劑和金屬的相容性 烴類制冷劑與金屬接觸時一般非常穩(wěn)定。 . 和橡膠及塑料的相容性 墊片、 O 形圈等可能是用橡膠制成 . 制冷劑、冷凍油或兩者的混和物可能會析取橡膠成分而使橡膠的性質發(fā)生不利變化。與和空氣接觸不一樣，琺瑯和制冷劑接觸時絕緣性能會下降。析出的聚合物會沉積在制冷系統(tǒng)的其他地方，使流動變粘或引起阻塞。原用材料和 HCFC123 不相容的制冷機在改造時會花費巨大的費用。已經找到了許多同時與 R11 或 R123 相容的材料，新 R11 制冷機中都已經使用了這些新材料，這避免了將 R11 換成 R123 時的大量改造費用。當使用對環(huán)境更友好的制冷劑時，材料相容性 的挑戰(zhàn)一般會增加。外來物質如濕氣也應當加以考慮。 制冷劑的 GWP 并不排斥其 使用，但在評價時應予以考慮。 GWP 討論 R134a是一種 HFC制冷劑 . HFC族是京都議定書中關于溫室氣體清單中六類化學制品中的一類。 . 全球變暖潛值 (GWP) GWP 是一種物質產生溫室效應的一個指數。任何新的制冷劑或制冷產品的開發(fā)都要求對臭氧層無破壞作用。 . 臭氧消耗潛值 (ODP) ODP 是一種物質破壞大氣臭氧層的一個指數。該模型假定在規(guī)定的設計工況下熱量會完全傳遞 。 cp/λ)。有幾個因素如管路設計、材料和流量（雷諾數）和制冷系統(tǒng)自身有關。此過程換熱是關鍵。建立制冷劑模型并計算理論性能是可能的，但如果考慮到系統(tǒng)設計和部件效率等的工程實際情況，談制冷劑的效率就是將蘋果和蘋果進行比較，沒有任何價值。 . 卡諾循環(huán) 卡諾循環(huán)是一種完全可逆的理論循環(huán)。 效率討論 效率是一個很難理解的參數。 COP=可用制冷效果 /外部能量輸入 系統(tǒng)效率越高，獲得同樣制冷量所需的能量越少。但是，在靠近地板處濃度較 高，如果有火星很可能引起爆炸。 燃燒性討論 丙烷 ( R290)用作制冷劑，在 x 見方的廚房中 ,冰箱中的丙烷充注量大約是226 克。 制冷劑開發(fā)者將測試臨界燃燒比，臨界燃燒比是混合物不會燃燒時的最大可燃組分含量。 . 混合物燃燒性 關于混合物的燃燒性比較有趣。將體積濃度與 *(分子量 )相乘可轉換成質量濃度 lb/ft3。 標準 34 將制冷劑分成三個可燃級別： ? 級 1 說明制冷劑在 1 大氣壓 /21℃ 的空氣不會有火焰蔓延 。但是，只要條件合適，許多物質都是可燃燒的。 . 可燃性 可燃性是評價制冷劑安全水平的另一個關鍵參數。 安全討論 看看今天常用的兩種制冷劑，氨 (R717)和 R22. 標準 34 把氨列為 B2 級制冷劑，把 R22 列為 A1 級制冷劑 . 氨的毒性比 R22 高，但是， R22 在空氣環(huán)境中是氣體、比空氣重且無色無味。這些實驗包括 100 多個實驗，耗時 6 年，費用超過 500 萬美元。 由于遺傳因素、年齡、個人習慣（吸煙、好酒或接觸毒品）、藥物治療或原先的接觸經歷，個人也可能對有些物質有特別的耐 受度。這些限制值根據產業(yè)經驗和實驗測試確定。 對于一種物質而言，劇毒性的濃度總是比慢毒性的濃度更高些。 例如，在機房中當制冷回路破裂時大量制冷劑排放到空間中，其立即引起的危害就屬于劇毒性。不希望穩(wěn)定物質進入人體然后在體內分解而引起傷害。幾乎任何東西在一定劑量時都是有毒的。 級 2：制冷劑在 1 大氣壓 /21℃ 時的最低可燃濃度 (LFL)大于 lb/ft3，且燃燒熱 (HOC)小于8174 Btu/Lb。 ASHRAE標準 34采用如圖 4所示的矩陣來表示該兩個性質的相對級別。對于 HFC134a 而言， 37℃ 時的冷凝壓力為 917KPA， 5℃ 時的蒸發(fā)壓 力為 252KPA。 制冷劑從液體變成氣體，吸收蒸氣潛熱。在冷凝器中 , 制冷劑溫度為恒定的 37℃ 。 最后一個過程是膨脹過程。 下一個過程發(fā)生在冷凝器中。制冷效果就是點 2 和點 1 之間的焓 差。它的好處是用圖表顯示循環(huán)過程、制冷效果，以及所需消耗的功。然后冷卻水將熱量從冷卻塔排入大氣 。 壓縮機 壓縮機裝配體由一個主運動部件（一般是電機）和壓縮機構成。 以水冷式制冷機舉例，制冷機利用蒸氣壓縮循環(huán)使水溫下降，并 將從冷凍水和壓縮機中收集的熱量排到另一個水回路，由冷卻塔冷卻排入大氣。 . 蒸氣壓縮制冷循環(huán) 除吸收式制冷機， 大多數商用空調系統(tǒng)是基于蒸氣壓縮循環(huán)。例如，“效率”就可能意味著許多東西，還可 能引起誤解和混淆。 F 40176。F) 粘度 Lbm/ft*h 40 176。 表 1 – 制冷劑性質 常用性質 制冷劑 化學