一、氟里昂製冷劑 首先了解氟里昂的定義，氟里昂是飽和烴類（碳氫化合物）的鹵族衍生物的總稱，是本世紀三十年代隨著化學工業的發展而出現的一類製冷劑，它的出現解決了製冷空調界對製冷劑的尋求。從氟里昂的定義可以看出，現在人們所說的非氟里昂的r134a、r410a及r407c等其實都是氟里昂。 我們用於製冷行業的氟族製冷劑有r11（cfcl3）、r12（cf2cl2）、r22（chf2cl）、r32（ch2f2）、r113（c2f3cl3）、r114（c2f4cl2）、r115（c2f5cl）、r123（c2hf3cl2）、r125（chf2cf3）、r134a（ch2fcf3）、r143a（ch3cf3）、r141b（ccl2fch3）、r142b（h3c2f2cl）、r152(ch3chf2)、r404a（44%的r125和52%的r143a及4%的134a）、r407c（23%的r32和25%的r125及52%的r134a）、r410a（50%的r32和50%的r125）、r500（73.8%的r12和26.2%的r152）、r502（48.8%的r22和51.2%的r115）等。 氟里昂能夠破壞臭氧層是因為製冷劑中有cl元素的存在，而且隨著cl原子數量的增加，對臭氧層破壞能力增加，隨著h元素含量的增加對臭氧層破壞能力降低；造成溫室效應主要是因為製冷劑在緩慢氧化分解過程中，生成大量的溫室氣體，如co2等。根據氟里昂製冷劑的分子結構，大致可以分為以下3類： 1.氯氟烴類：簡稱cfc，主要包括r11、r12、r113、r114、r115、r500、r502等，由於對臭氧層的破壞作用以及最大，被《蒙特利爾議定書》列為一類受控物質。此類物質目前已禁止使用，在製造聚氨酯海綿的過程中，r11已由r141b作為過渡性替代品。 2.氫氯氟烴：簡稱hcfc，主要包括r22、r123、r141b、r142b等，臭氧層破壞係數僅僅是r11的百分之幾，因此，目前hcfc類物質被視為cfc類物質的最重要的過渡性替代物質。在《蒙特利爾議定書》中r22被限定2020年淘汰，r123被限定2030年，發展中國家可以推遲10年。 3.氫氟烴類：簡稱hfc，主要包括r134a，r125，r32，r407c，r410a、r152等，臭氧層破壞係數為0，但是氣候變暖潛能值很高。在《蒙特利爾議定書》沒有規定其使用期限，在《聯合國氣候變化框架公約》京都議定書中定性為溫室氣體。 我們目前所使用的所有制冷劑全部都是氟里昂製品，非氟里昂製冷劑到目前為止還沒有研發出來。在新的製冷劑研發出來之前，我們所要解決的是空調機組選用那種製冷劑，對我們賴以生存的環境造成的破壞力相對小一些。我們應當明令禁止的應當是第1類產品，而不是第2類、第3類製冷劑。二、幾種製冷劑的比較 目前，在空調製冷行業中，除了汽車空調行業外，其他領域的製冷裝置如：家用冰箱、空調、食品冷凍冷藏櫃、運輸冷藏裝置、速凍機、中央空調等基本上還是以過渡性冷媒r22為主要的產品。從國內的主要冷水機組生產廠商生產的產品來看，活塞式、渦旋式冷水機組普遍採用r22製冷劑；螺桿式冷水機組採用r22和r134a製冷劑，但從2001年螺桿式冷水機組總體銷售量上來看，採用r22製冷劑的銷售量佔有相當大的比重；離心式冷水機組採用r22、r123和r134a製冷劑， r123、r134a產品的市場銷售情況佔總量的40％左右。 評價一種製冷劑的好壞，我認為應當綜合考慮下列因素： 1.臭氧層破壞潛能值（ozeme depletion potential），簡稱odp值； 2.全球變暖潛能值（global warming potential），簡稱gwp值； 3.理想迴圈狀況下的製冷係數（coefficient of performance），簡稱cop值； 4.安全性； 5.經濟性。 下面列舉幾種製冷劑的物理性質的對比。 幾種製冷劑的物理性質 製冷劑 r22 r123 r134a r407c r410a 分子量 86.48 152.91 102.03 86.2 72.56 大氣壓下沸點(℃) -40.8 27.6 -26.1 -36.6 -52.7 臨界溫度(℃) 96.0 184 101.1 87.3 72.5 臨界壓力（kpa絕對壓力） 4920 3605 4067 4819 4950 沸點汽化潛熱(kj/kg) 234.1 167.9 215.0 249.37 256.7 液體比熱(30℃，kj/kg℃) 1.403 1.101（25℃） 1.51 1.51 1.78 恆壓汽體比熱(30℃，kj/kg℃) 0.64 0.682（25℃） 0.88 0.96 0.85 理想工況製冷係數（cop） 6.98 7.44 6.94 6.94 6.43 臭氧消耗指數（odp）相對於r11 0.05 0.02 0 0 0 溫室效應指數（gwp）相對於r11 0.34 0.02 0.29 0.36 0.42 生存壽命（年） 13.3 1.4 14 ―― ―― 安全性 不可燃，輕微致癌 不可燃，良性腫瘤 不可燃，良性腫瘤 不可燃 不可燃 國際允許使用期限 2020 2030 無 無 無 應用 廣泛應用於家庭、商業、工業空調、冷凍 離心式冷水機組 螺桿式、離心式冷水機組 理論上同r22但許多實際技術尚未解決 家用空調、冰箱 從上表不難看出，雖然r134a、r407c及r410a對臭氧層破壞力為0，但其溫室效應指數卻是r123的十幾倍；從其壽命上看，r22及r134a比r123的壽命長十倍，壽命越長，大氣中積存的r22、r134a越多，溫室效應隱患越來越大，長時間的積累就形成“消化不良”的病態。 目前空調製冷行業普遍r22，其主要原因是r22在空調溫區內具有優越的物理特性和製冷效能，而且效能穩定，技術成熟，價格低廉。hfc類物質由於對臭氧層無破壞作用，被認為是將來替代hcfc的首選物質。用來替代r22的主要物質有r134a、r407c及r410a，但是這些hfc類物質由於物理特性的限制，很多技術問題尚懸而未決，均不是r22最理想的替代物。 1.r22與r123的比較： （1）r22與r123同屬氫氯氟烴，但r22的臭氧層破壞力是r123的2.5倍，溫室效應指數是r123的17倍。 （2）r123是低壓制冷劑，工作時蒸發器為負壓，冷凝器為0.04mpa，停機時機內為－0.004mpa，因此，即便機組洩漏也只存在外界空氣進入機組的可能。 （3）r22臨界壓力比r123高1300kpa，機組內部提高，洩漏機率提高。 2.r22與r134a的比較： （1）r134a的比容是r22的1.47倍，且蒸發潛熱小，因此就同排氣體積的壓縮機而言，r134a機組的冷凍能力僅為r22機組的60%。 （2）r134a的熱傳導率比r22下降10%，因此換熱器的換熱面積增大。 （3）r134a的吸水性很強，是r22的20倍，因此對r134a機組系統中乾燥器的要求較高，以避免系統的冰堵現象。 （4）r134a對銅的腐蝕性較強，使用過程中會發生“鍍銅現象”因此係統中必須增加新增劑。 （5）r134a對橡膠類物質的膨潤作用較強，在實際使用過程中，冷媒洩漏率高。 （6）r134a系統需要專用的壓縮機及專用的脂類潤滑油，脂類潤滑油由於具有高吸水性、高起泡性及高擴散性，在系統性能的穩定性上劣於r22系統所使用的礦物油。 （7）目前，hfc類冷媒及其專用脂類油的價格高於r22，裝置的執行成本將上升。 3.r22與r407c的比較： r407c在熱工特性上與r22最為接近，除了在製冷效能、效率上略差以及上述hfc類物質所具有的技術問題之外，還由於這類物質屬於非共沸混合物，其成分濃度隨溫度、壓力的變化而變化，這對空調系統的生產、除錯及維修都帶來一定的困難，對系統熱傳導效能也會產生一定的影響。特別是當r407c洩漏時，系統製冷劑在一般情況下均需要全部置換，以保證各混合組分的比例，達到最佳製冷效果。關鍵物性引數完全不同，所對應的冷凍油型別也完全不同。R22由於自身對大氣臭氧層的破壞作用較強，已經被逐步限制使用了，後面使用這種製冷劑的空調會越來越少。而R32製冷劑的工作冷凝壓力要比R22高很多，且這種製冷劑屬於易燃易爆的型別，危險性較高，目前來看只有極少數幾個腦殘企業在使用。
一、氟里昂製冷劑 首先了解氟里昂的定義，氟里昂是飽和烴類（碳氫化合物）的鹵族衍生物的總稱，是本世紀三十年代隨著化學工業的發展而出現的一類製冷劑，它的出現解決了製冷空調界對製冷劑的尋求。從氟里昂的定義可以看出，現在人們所說的非氟里昂的r134a、r410a及r407c等其實都是氟里昂。 我們用於製冷行業的氟族製冷劑有r11（cfcl3）、r12（cf2cl2）、r22（chf2cl）、r32（ch2f2）、r113（c2f3cl3）、r114（c2f4cl2）、r115（c2f5cl）、r123（c2hf3cl2）、r125（chf2cf3）、r134a（ch2fcf3）、r143a（ch3cf3）、r141b（ccl2fch3）、r142b（h3c2f2cl）、r152(ch3chf2)、r404a（44%的r125和52%的r143a及4%的134a）、r407c（23%的r32和25%的r125及52%的r134a）、r410a（50%的r32和50%的r125）、r500（73.8%的r12和26.2%的r152）、r502（48.8%的r22和51.2%的r115）等。 氟里昂能夠破壞臭氧層是因為製冷劑中有cl元素的存在，而且隨著cl原子數量的增加，對臭氧層破壞能力增加，隨著h元素含量的增加對臭氧層破壞能力降低；造成溫室效應主要是因為製冷劑在緩慢氧化分解過程中，生成大量的溫室氣體，如co2等。根據氟里昂製冷劑的分子結構，大致可以分為以下3類： 1.氯氟烴類：簡稱cfc，主要包括r11、r12、r113、r114、r115、r500、r502等，由於對臭氧層的破壞作用以及最大，被《蒙特利爾議定書》列為一類受控物質。此類物質目前已禁止使用，在製造聚氨酯海綿的過程中，r11已由r141b作為過渡性替代品。 2.氫氯氟烴：簡稱hcfc，主要包括r22、r123、r141b、r142b等，臭氧層破壞係數僅僅是r11的百分之幾，因此，目前hcfc類物質被視為cfc類物質的最重要的過渡性替代物質。在《蒙特利爾議定書》中r22被限定2020年淘汰，r123被限定2030年，發展中國家可以推遲10年。 3.氫氟烴類：簡稱hfc，主要包括r134a，r125，r32，r407c，r410a、r152等，臭氧層破壞係數為0，但是氣候變暖潛能值很高。在《蒙特利爾議定書》沒有規定其使用期限，在《聯合國氣候變化框架公約》京都議定書中定性為溫室氣體。 我們目前所使用的所有制冷劑全部都是氟里昂製品，非氟里昂製冷劑到目前為止還沒有研發出來。在新的製冷劑研發出來之前，我們所要解決的是空調機組選用那種製冷劑，對我們賴以生存的環境造成的破壞力相對小一些。我們應當明令禁止的應當是第1類產品，而不是第2類、第3類製冷劑。二、幾種製冷劑的比較 目前，在空調製冷行業中，除了汽車空調行業外，其他領域的製冷裝置如：家用冰箱、空調、食品冷凍冷藏櫃、運輸冷藏裝置、速凍機、中央空調等基本上還是以過渡性冷媒r22為主要的產品。從國內的主要冷水機組生產廠商生產的產品來看，活塞式、渦旋式冷水機組普遍採用r22製冷劑；螺桿式冷水機組採用r22和r134a製冷劑，但從2001年螺桿式冷水機組總體銷售量上來看，採用r22製冷劑的銷售量佔有相當大的比重；離心式冷水機組採用r22、r123和r134a製冷劑， r123、r134a產品的市場銷售情況佔總量的40％左右。 評價一種製冷劑的好壞，我認為應當綜合考慮下列因素： 1.臭氧層破壞潛能值（ozeme depletion potential），簡稱odp值； 2.全球變暖潛能值（global warming potential），簡稱gwp值； 3.理想迴圈狀況下的製冷係數（coefficient of performance），簡稱cop值； 4.安全性； 5.經濟性。 下面列舉幾種製冷劑的物理性質的對比。 幾種製冷劑的物理性質 製冷劑 r22 r123 r134a r407c r410a 分子量 86.48 152.91 102.03 86.2 72.56 大氣壓下沸點(℃) -40.8 27.6 -26.1 -36.6 -52.7 臨界溫度(℃) 96.0 184 101.1 87.3 72.5 臨界壓力（kpa絕對壓力） 4920 3605 4067 4819 4950 沸點汽化潛熱(kj/kg) 234.1 167.9 215.0 249.37 256.7 液體比熱(30℃，kj/kg℃) 1.403 1.101（25℃） 1.51 1.51 1.78 恆壓汽體比熱(30℃，kj/kg℃) 0.64 0.682（25℃） 0.88 0.96 0.85 理想工況製冷係數（cop） 6.98 7.44 6.94 6.94 6.43 臭氧消耗指數（odp）相對於r11 0.05 0.02 0 0 0 溫室效應指數（gwp）相對於r11 0.34 0.02 0.29 0.36 0.42 生存壽命（年） 13.3 1.4 14 ―― ―― 安全性 不可燃，輕微致癌 不可燃，良性腫瘤 不可燃，良性腫瘤 不可燃 不可燃 國際允許使用期限 2020 2030 無 無 無 應用 廣泛應用於家庭、商業、工業空調、冷凍 離心式冷水機組 螺桿式、離心式冷水機組 理論上同r22但許多實際技術尚未解決 家用空調、冰箱 從上表不難看出，雖然r134a、r407c及r410a對臭氧層破壞力為0，但其溫室效應指數卻是r123的十幾倍；從其壽命上看，r22及r134a比r123的壽命長十倍，壽命越長，大氣中積存的r22、r134a越多，溫室效應隱患越來越大，長時間的積累就形成“消化不良”的病態。 目前空調製冷行業普遍r22，其主要原因是r22在空調溫區內具有優越的物理特性和製冷效能，而且效能穩定，技術成熟，價格低廉。hfc類物質由於對臭氧層無破壞作用，被認為是將來替代hcfc的首選物質。用來替代r22的主要物質有r134a、r407c及r410a，但是這些hfc類物質由於物理特性的限制，很多技術問題尚懸而未決，均不是r22最理想的替代物。 1.r22與r123的比較： （1）r22與r123同屬氫氯氟烴，但r22的臭氧層破壞力是r123的2.5倍，溫室效應指數是r123的17倍。 （2）r123是低壓制冷劑，工作時蒸發器為負壓，冷凝器為0.04mpa，停機時機內為－0.004mpa，因此，即便機組洩漏也只存在外界空氣進入機組的可能。 （3）r22臨界壓力比r123高1300kpa，機組內部提高，洩漏機率提高。 2.r22與r134a的比較： （1）r134a的比容是r22的1.47倍，且蒸發潛熱小，因此就同排氣體積的壓縮機而言，r134a機組的冷凍能力僅為r22機組的60%。 （2）r134a的熱傳導率比r22下降10%，因此換熱器的換熱面積增大。 （3）r134a的吸水性很強，是r22的20倍，因此對r134a機組系統中乾燥器的要求較高，以避免系統的冰堵現象。 （4）r134a對銅的腐蝕性較強，使用過程中會發生“鍍銅現象”因此係統中必須增加新增劑。 （5）r134a對橡膠類物質的膨潤作用較強，在實際使用過程中，冷媒洩漏率高。 （6）r134a系統需要專用的壓縮機及專用的脂類潤滑油，脂類潤滑油由於具有高吸水性、高起泡性及高擴散性，在系統性能的穩定性上劣於r22系統所使用的礦物油。 （7）目前，hfc類冷媒及其專用脂類油的價格高於r22，裝置的執行成本將上升。 3.r22與r407c的比較： r407c在熱工特性上與r22最為接近，除了在製冷效能、效率上略差以及上述hfc類物質所具有的技術問題之外，還由於這類物質屬於非共沸混合物，其成分濃度隨溫度、壓力的變化而變化，這對空調系統的生產、除錯及維修都帶來一定的困難，對系統熱傳導效能也會產生一定的影響。特別是當r407c洩漏時，系統製冷劑在一般情況下均需要全部置換，以保證各混合組分的比例，達到最佳製冷效果。關鍵物性引數完全不同，所對應的冷凍油型別也完全不同。R22由於自身對大氣臭氧層的破壞作用較強，已經被逐步限制使用了，後面使用這種製冷劑的空調會越來越少。而R32製冷劑的工作冷凝壓力要比R22高很多，且這種製冷劑屬於易燃易爆的型別，危險性較高，目前來看只有極少數幾個腦殘企業在使用。