03第2章制冷剂-1
第二章 制冷剂和载冷剂ppt课件
例：一氯二氟甲烷分子CHF2Cl------R22 一溴三氟甲烷分子CF3Br--------R13B1
(三)碳氢化合物(烃类) 烷烃类：甲烷CH4，乙烷C2H6，丙烷C3H8; 烯烃类：乙烯C2H4，丙稀C3H6；
◆烷烃类命名方法: 与氟利昂相同(丁烷例外，为R600） CH4——R50，C2H6——R170，C3H8——R290； ◆烯烃类命名方法： R后先写上“1”，再按氟利昂方法： C2H4——R1150，C3H6——R1270;
第二章 制冷剂和载冷剂
第一节
制冷剂
制冷剂：制冷装置中进行制冷循环的工作物质 称为制冷剂或简称为制冷工质。 作用：在被冷却对象和环境介质之间传递热量， 并最终把热量从被冷却对象传给环境介质。 自1834年采用乙醚制造出蒸气压缩式制冷装置以 后，人们尝试采用二氧化碳、氨、二氧化硫作为制冷 剂；到20世纪初，一些碳氢化合物也被用作制冷剂， 如乙烷、丙烷、氯甲烷、二氯乙烯、异丁烷等；
用无缝钢管，普通橡胶；
氟利昂：对非金属有腐蚀作用，对金属腐蚀小。 选用）：
优：制冷剂和润滑油易分离，t0稳定；
缺：但易在热交换设备中形成油膜而影响传热。 溶油性好（无限溶于润滑油）： 优：润滑好，不易形成油膜，传热好； 缺：但在蒸发器中会引起t0升高。
级别 条 件 作用时间／ min 5 60 60 120 120 120以上 产生的结果
制冷剂蒸气在空气中的 体积百分比 1 2 3 4 5 6 0.5～1.0 0.5～1.0 2.0～2.5 2.0-2.5 20 20
致死 致死 开始死亡或成重症 产生危害作用 不产生危害作用 不产生危害作用
2)价格便宜，容易购买。
可燃性第1类是在18℃、101kPa大气中无火焰传
第二章 制冷剂、载冷剂和冷冻机油
机物液体。它们适用于不同的载冷温度。
各种载冷剂能够载冷的最低温度受其凝固
点的限制。
1．水
水可以用于蒸发温度高于0℃的制冷装 置中的载冷剂。由于水价格便宜、易 于获得、传热性能好，因此在空调装 置及某些0℃以上的冷却过程中广泛地 用作载冷剂。 水的缺点是只适合于载冷温度在0℃以 上的使用场合。
2．无机盐水溶液
查尔斯· 泰勒 （Charles Tellier) 二甲基乙醚
威德豪森 （Windhausen） CO2 1866年
乙醚 1834年
卡特· 林德 （Carl Linde) NH3 1870年
混合制冷剂 二十世纪 五六十年代
汤姆斯· 米杰里 （Thomas Midgley） 卤代烃 1929-1930年
第三节 载冷剂
直接冷却系统
间接冷却系统：被冷却物体的热量 是通过 载冷剂传给制冷剂
载冷剂的特性
优点：
（1）减小制冷机系统的容积及制冷剂的充灌量； （2）热容量大，被冷却对象的温度易于保持稳定， 蓄冷能力大； （3）便于机组的运行管理，便于安装。
缺点：
（1）增加了动力消耗及设备费用； （2）加大了被冷却物与制冷剂之间的传热温差， 需要较低的制冷机蒸发温度，总的传热不可逆 损失增大。
2．传输性质方面： （1）粘度、密度尽量小。 （2）热导率大。 （3）物理化学性质方面。 ① 无毒、不燃烧、不爆炸、使 用安全。 ② 化学稳定性和热稳定性好。 ③ 对大气环境无破坏作用。 （4）对材料的作用 ——“镀铜”现象。 （5）与润滑油的关系。 （6）对水的溶解性。 （7）泄漏性。 （8）抗电性。 （9）安全性。 （10）来源充足，制造工艺简单，价格便宜。
在大气臭氧层问题提出来以后，为了能 较简单地定性判别不同种类制冷剂对大气臭 氧层的破坏能力，氯氟烃类物质代号中的R 可表示为CFC，氢氯氟烃类物质代号中的R可 表示为HCFC，氢氟烃类物质代号中的R可表 示为HFC，碳氢化合物代号中的R可表示为HC， 而数字编号不变。例如，R12可表示为CFCl2， R22可表示为HCFC22，R134a可表示为 HFCl34a。
制冷剂手册
制冷剂应用知识手册制冷剂应用知识手册目录1.介绍 (4)2.什么是制冷剂 (4)2.1. 制冷剂发展历史 (5)3.常用制冷剂 (6)3.1. 水, R-718 (6)3.1.1. 氨, R-717 (7)3.1.2. 二氧化碳, R-744 (7)3.1.3. 烃类物质 (7)3.1.4. 氯氟碳族(CFC族) (8)3.1.5. 氢氯氟碳族(HCFC族) (8)3.1.6. 氢氟碳族(HFC族) (8)4.何谓好制冷剂？ (12)4.1. 概述 (12)4.2. 蒸气压缩制冷循环 (13)4.3. 制冷剂性质 (16)4.3.1. 毒性 (16)4.3.2. 可燃性 (19)4.3.3. 效率 (21)4.3.4. 换热性质 (22)4.3.5. 臭氧消耗潜值(ODP) (23)4.3.6. 全球变暖潜值(GWP) (24)4.3.7. 材料相容性 (24)4.3.8. 冷冻油 (26)4.3.9. 临界点 (28)4.3.10. 温度滑差 (29)4.3.11. 音速 (33)4.3.12. 物理性质 (34)5. 制冷剂化学性质 (35)5.1. 概述 (35)5.2. 无机化合物 (35)5.3. 氟碳族 (35)5.4. 混合物 (36)5.5. 共沸制冷剂 (36)5.6. 非共沸制冷剂 (37)5.7. 烃类物质 (37)5.8. 元素的不同化学性质 (37)6. 制冷剂和制冷系统 (38)6.1. 压缩机 (38)6.2. 换热器 (40)6.3. 管路和压力损失 (41)7. 同温层臭氧消耗 (41)7.1. 臭氧消耗的化学过程 (42)7.2. 为何是在南极出现空洞? (43)7.3. 臭氧消耗展望 (44)8. 蒙特利尔议定书 (44)8.1. 背景 (44)8.2. 淘汰时限 (44)8.3. 美国对CFC族的淘汰方案 (46)8.4. 蒙特利尔议定书对HCFC族的淘汰要求 (46)8.5. 美国的HCFC族淘汰方案 (47)8.5.1. 如果达到限量美国要作什么？ (49)8.5.2. 美国规定的HCFC族配给体制 (49)8.6. 加拿大的CFC淘汰方案 (54)8.7. 加拿大的HCFC族淘汰方案 (55)8.8. 欧洲的淘汰方案 (57)8.9. 中国的淘汰方案 (59)8.10. 蒙特利尔议定书和美国对HFC族的态度 (59)9. 制冷剂对气候改变的影响 (59)9.1. 二氧化碳等温室气体 (60)9.1.1. 二氧化碳水平的变化 (61)9.2. 制冷剂的直接与非直接影响 (62)9.3. TEWI (62)9.3.1. 制冷剂排放 (64)9.3.2. 能量消耗 (64)10. 京都议定书 (64)10.1. 背景 (64)10.2. 京都议定书要求 (65)10.3. 目标气体 (67)10.4. 二氧化碳接收器 (67)10.5. 二氧化碳排放贸易 (67)10.6. 清洁发展机制 (68)10.7. 发展中国家 (68)10.8. 蒙特利尔议定书和京都议定书的关系 (68)11. 制冷剂展望 (69)11.1. 水(R-718) (69)11.2. 氨(R-717) (70)11.3. 二氧化碳(R-744) (70)11.4. 丙烷(R-290) 和异丁烷(R-600a) (70)11.5. R-134a (71)11.6. R-22的替代 (72)11.7. R-407C (73)11.8. R-410A (73)11.9. R-123的替代 (74)12.结论 (76)13.专题文章 (77)1.介绍CFC制冷剂曾经被认为对人类和这个行星是安全的，但在1980年代中期人们发现，正在严重地破坏地球的生态。
第一讲第二章制冷剂
20
2.3 制冷剂的主要性质及选用原则
单位制冷量qo和单位容积制冷量qv比较大:因为对于总制冷量 一定的装置，q0大可减少制冷剂的循环量；qv大可减少压缩 机的输气量，故可缩小压缩机的尺寸；但对于离心式压缩机， 尺寸过小会带来制造上的困难，因此应当采用q0和qv稍小的 制冷剂。
比功w和单位容积压缩功wv小，循环效率高。
等熵压缩的终了温度不能太高，以免润滑条作恶化(润滑油黏 性下降、结焦)或制冷剂自身在高温下分解。
21
2.3 制冷剂的主要性质及选用原则
3.迁移性质
粘度、密度尽量小，这样可减少制冷剂在系统中的流动阻力 及制冷剂的充注量；导热系数大，这样可以提高热交换设备 (如蒸发器、冷凝器、回热器……)的传热系数，减少传热面积， 使系统结构紧凑。
根据制冷剂的热力性质数学模型由计算机求得。
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2.3 制冷剂的主要性质及选用原则
3.迁移性质
制冷剂的迁移性质主要是指制冷剂的粘性、导热性和比热容，制冷剂 的这些性质对制冷系统辅助设备的设计有重要的影响。 粘性反映的是流体内部分子之间发生相对运动时的摩擦阻力。粘性的 大小与流体种类、温度和压力有关。过冷液体的动力粘性系数可以近 似取相同温度下饱和液体的动力粘性系数。 气态制冷剂其导热系数一般很小，并随温度的升高而增大，在制冷技 术常用的压力范围内，气体的导热系数实际上不随压力而变化。液体 的导热系数主要受温度影响，受压力影响很小。过冷液体的导热系数 近似取同温度下饱和液体的导热系数。
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2.3 制冷剂的主要性质及选用原则
（3）对材料的作用
b 碳氢化合物 对金属无腐蚀作用 c氨 对钢铁无腐蚀作用，对铝、铜、铜合金轻微腐蚀作用；遇水， 则对钢和铜合金有强烈的腐蚀作用
第二章 制冷剂
3混合制冷剂
溶液制冷剂
共沸溶液制冷剂
一定蒸发压力下蒸 发时具有几乎不变 的蒸发温度
非共沸溶液制冷 剂
一定蒸发压力下蒸 发时沸点不断升高
共沸制冷剂
共沸(液体)制冷剂
组成 由两种或两种以上的制冷剂按一定的比例混合而成，在气化或液化 过程中，蒸汽成分与溶液成分始终保持相同；在既定压力下，发生 相变时对应的温度保持不变。 质量百分比 编号 举例 R502 = R22/R115 (48.8/51.2) R5XX R500 = R152a/R12(26.2/73.8)
表1
制冷剂符号举例
化合物名称
一氟三氯甲烷 二氟二氯甲烷 三氟一溴甲烷 二氟一氯甲烷
分子式
CFCl3
m、n、x、z值
简写符号
二氟甲烷
甲烷 三氟二氯乙烷 五氟乙烷 四氟乙烷
乙烷
丙烷
R11 CF2Cl2 R12 CF3Br m=1,n=0,x=3,z=1 R13B1 CHF2Cl m=1,n=1,x=2 R22 CH2F2 m=1,n=2,x=2 R32 CH4 m=1,n=4,x=0 R50 C2HF3Cl2 m=2,n=1,x=3 R123 C2HF5 m=2,n=1,x=5 R125 C2H2F4 m=2,n=2,x=4 R134a C2H6 m=2,n=6,x=0 R170 C3H8 m=3,n=8,x=0 R290
只有在工作温度范围内能够汽化和凝结的物质才 有可能作为制冷剂使用。多数制冷剂在常温和常 压下呈气态。
二、制冷剂的分类和命名
无机化合物类制冷剂
A
B C
分类 ASHARE 标准
氟里昂(卤代烃类制冷剂)
烷烃类制冷剂
D
混合类制冷剂
第二章制冷剂和载冷剂ppt课件
例：氨NH3——R717
XX为无机物的分子量
水H2O——R718
二氧化碳CO2——R744
(二)氟利昂(卤代烃)
氟利昂是饱和烃类(饱和碳氢化合物)的卤族衍生 物的总称。
分子式：CmHnFxClyBrz （满足2m+2=n+x+y+z）
1）命名法一：R (m-1)(n+1) (x)B(z)
一、对制冷剂的基本要求
(一)热力学方面的要求
1.制冷效率高 选用制冷效率较高的制冷剂可以提高制冷的经济 性。 2.蒸发压力和冷凝压力适中 蒸发压力：最好接近且稍高于大气压力； 冷凝压力：不宜过高，一般不超过1.2～1.5Mpa。
3.q0和qv大 q0大：获取相同的制冷量时，可减少制冷剂的循 环量； qv大：压缩机尺寸小，设备小，可减少材料消耗 和投资。
一样使用。
R500、R502混合制冷剂性质。
1．R500
R500制冷剂是由质量百分比为73.8％的R12和 26.2％的R152a组成。与R12相比，使用同一台压缩 机其制冷量提高约18％。在大气压力下的蒸发温度 为-33.3℃。
2．R502制冷剂
R502制冷剂是由质量百分比为48.8％的R22和 51.2％的R115组成。它与R22相比，采用R502的单级 压缩机，制冷量可增加5％～30％；采用双级压缩机， 制冷量可增加4％～20％，在低温下，制冷量增加较 大。在相同的t0和tk下，压缩比较小，排气温度比 R22低15～30℃。在相同的工况下，R502比R22的吸入 压力稍高，而压缩比又较小，故压缩机的容积效率提 高，在低温下更为有利。
3.化学稳定性好： 对金属和非金属材料不腐蚀。 注意对制冷系统设备及管道、密封材料选择。 氨：对金属有腐蚀作用，对非金属腐蚀很小。选 用无缝钢管，普通橡胶； 氟利昂：对非金属有腐蚀作用，对金属腐蚀小。 选用铜管或无缝钢管，特殊橡胶。
制冷剂及载冷剂制冷压缩机ppt课件
3）R22
对大气臭氧层有轻微破坏作用，并产生温室效应。 它是第二批被列入限用与禁用的制冷剂之一。我国 将在2040年1月1日起禁止生产和使用。
R22是最为广泛使用的中温制冷剂，属安全性制冷 剂。化学性质不如R12稳定。
R22 能部分地与润滑油互溶，R22对金属的作用、 泄漏性与R12相同。
R22广泛用于冷藏、空调、低温设备中。在活塞式 、离心式、压缩机系统中均有采用。由于它对大气 臭氧层仅有微弱的破坏作用故可作为R12的近期、 过渡性替代制冷剂。
件，为机体润滑创造良好条件；且在蒸发器和冷凝 器的热换热面上不易形成油膜阻碍传热。 ➢ 缺点：从压缩机带出的油量过多，并且能使蒸发器 中的蒸发温度升高、制冷量减少。 制冷剂部分或微溶于油 优点：从压缩机带出的油量少，故蒸发器中蒸发温 度较稳定。
缺点：在蒸发器和冷凝器换热面上形成很难清除的油 膜，影响了传热。
对臭氧层破坏严重，已被禁用； 2 不完全卤化氯氟烃（HCFCs）：如R22、R123——
对臭氧层破坏大为减缓，禁用期可延迟； 3 不完全卤化氟烃（HFCs）：如R134a、R32、
R125——无Cl,对臭氧层无破坏，可用。
共性
1）热力性质
分子量较大、密度高、流动性差，在制冷系统中循环 时流动阻力大；
➢ 绝热指数小，压缩终温较低；
➢ 传热性能较差；
2）物理化学性质：
溶水性极差，系统中应严格控制水的含量；
➢ 对金属的腐蚀性很小；
➢ 对天然橡胶、树脂、塑料等非金属材料有腐蚀（膨 润）作用；
➢ 遇明火时，卤代烃中会分解出氟化氢、氯化氢或光 气；
3）安全性 ➢ 无味、渗透性强，在系统中极易渗透 4）经济性 ➢ 价格高
临界温度高
➢ ——便于用一般冷却水或空气对制冷剂进行 冷却、冷凝；
制冷原理与设备2(制冷剂).pptx
2.氨的特性（R717）
氨的压力适中，单位容积制冷量大，流动阻力小，热导率大，价格低廉， 对大气臭氧层无破坏作用。
氨的主要缺点是毒性较大、可燃、可爆、有强烈的刺激性臭味、等熵指数 较大，若系统中含有较多空气时，遇火会引起爆炸。
氨制冷系统中应设有空气分离器，及时排除系统内的空气及其它不凝性气 体。
氨系统中不必设置干燥器，含水量仍限制在≤0.2％的范围内。 氨制冷系统中往往设有油分离器 氨制冷系统中，不允许使用铜及其铜合金材料
第2章 制冷剂与载冷剂
3.氟利昂的特性
1）R12对大气臭氧 层有严重破坏作用， 并产生温室效应， 因此它已受到限用 与禁用。但它目前 仍是国内应用较广 的中温制冷剂之一， 2010年1月1日起将 在我国完全停止生 产和消费。
第2章 制冷剂与载冷剂
按照制冷剂的标准蒸发温度，将其分为三类
高温（低压）制冷剂
中温（中压）制冷剂 低温（高压）制冷剂
ts＞0℃ Pc≤0.2～0.3MPa
0℃＞ts＞-60℃, 0.3MPa＜Pc＜2.0MPa
ts≤-60℃
第2章 制冷剂与载冷剂
2.1.1.2 制冷剂的编号表示方法
卤代烃
分子式 CmHnFxClyBrz n+ x+ y+ z = 2m+2
ห้องสมุดไป่ตู้
南极臭氧空洞的变化
第2章 制冷剂与载冷剂
3.氟利昂的特性
R12无色、气味很弱、毒性小、不燃烧、不爆炸， R12等熵指数小，压缩机的排气温度较低。单位容积制冷量小、
相对分子质量大、流动阻力大、热导率较小。 水在R12中的溶解度很小，低温状态下水易析出而形成冰堵，
因此在充灌R12前，必须经过干燥处理 R12能与矿物性润滑油无限溶解，在蒸发器中，随R12 的不断
第二章 制冷剂、载冷剂及润滑油《制冷原理与装置(第2版)》课件
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结束
一、制冷剂的发展、应用与选用原则
制冷剂是制冷机中的工作介质，它在制冷机 系统中循环流动，通过自身热力状态的变化与 外界发生能量交换，从而实现制冷的目的。 蒸气制冷机中的制冷剂从低温热源中吸取热 量，在低温下气化，再在高温下凝结，向高温 热源排放热量。所以，只有在工作温度范围内 能够气化和凝结的物质才有可能作为制冷剂使 用。多数制冷剂在大气压力和环境温度下呈气 态。
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结束
乙醚是最早使用的制冷剂。它易燃、易爆，标 准蒸发温度（沸点）为34.5℃。用乙醚制取 低温时，蒸发压力低于大气压，因此，一旦 空气渗入系统，就有引起爆炸的危险。 1866年，威德豪森(Windhausen)提出使用 CO2作制冷剂。 1870年，卡尔·林德(Cart Linde)对使用NH3作 制冷剂作出了贡献，从此大型制冷机中广泛 采用NH3为制冷剂。 1874年，拉乌尔·皮克特(Raul Pictel)采用SO2 作制冷剂。SO2和CO2在历史上曾经是比较 重要的制冷剂。
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结束
从80年代后期开始，世界各国的科学家和技术专家就 一直在寻找新的制冷剂。作为制冷剂应该符合如下 要求： 1、热力学性质方面 （1）在工作温度范围内有合适的压力和压力比。 （2）汽化潜热大，则单位制冷量q0以减少系统中的 制冷剂循环量。 （3）气体比容要小，单位容积制冷量qv比较大， 以减少压缩机的几何尺寸。 （4）比功w和单位容积压缩功wv小，循环效率高。 （5）绝热指数小，等熵压缩的终了温度t2不太高， 以免润滑条件恶化（润滑油粘性下降、结焦）或制 冷剂自身在高温下分解。 （6）循环的热力学完善度尽可能大。
制冷剂课件
二、制冷剂命名
• 非共沸混合制冷剂：简写符号为R4（）； • 共沸混合制冷剂：简写符号为R5（）； • 环烷烃及环烷烃的卤代物：用字母“RC”
上述两个指标数量非常接近，如果这些指标的数 值不小于1000，则认为这种制冷剂是无毒的。注
意：虽然有些氟里昂制冷剂的毒性较低，但是 他们在高温或是火焰作用下会分解出极毒的光 气，使用时要特别注意！
三、制冷剂的物理化学性质及其应用
三、制冷剂的物理化学性质及其应用
2 .燃烧性和爆炸性
各种制冷剂的燃烧性和爆炸性差别很大。易燃的 制冷剂在空气中的含量达到一定的范围时，遇 明火就会产生爆炸。因此应尽量避免使用，万 一必须要使用，要有防火防爆安全措施。
杆机组中，也有应用于大容量离心式制冷机中。
非共沸混合制冷剂
温度滑移（Temperature glide） 近共沸制冷剂（Near azeotropic mixture refrigerant）
五、载冷剂
在间接冷却的制冷装置中，被冷却物质或空 间中的热量是通过一种中间介质传给制冷 剂。这种中间介质在制冷工程中称为载冷 剂或第二制冷剂。
优点：减小制冷机的充灌量；载冷剂热容大， 易于保持恒温；
缺点：系统更加复杂；增大了被冷却对象与 制冷剂间的温差，需要较低的蒸发温度。
五、载冷剂
• 在工作温度下处于液态; • 比热容要大; • 密度小; • 粘度小; • 化学稳定性好; • 不腐蚀管道和设备; • 不燃、不爆炸、无毒、对人体无害； • 价格低廉，便于获得。
制冷原理与设备2制冷剂
R744
R718
第2章 制冷剂与载冷剂
2.1.2 对制冷剂的要求1.热力学方面的要求：1)沸点要求低2)临界温度要高、凝固温度要低3) 具有适宜的工作压力， (Pk/Po)小4) 汽化潜热大5)对于大型制冷系统，单位容积制冷量尽可能地大6) 绝热指数小些7)对于离心式制冷压缩机应采用分子量大的制冷剂
R1270
第2章 制冷剂与载冷剂
共沸(液体)制冷剂
已经商品化的共沸混合物，依应用先后在500序号中顺次地规定其识别编号。
第2章 制冷剂与载冷剂
非共沸(液体)制冷剂
已经商品化的非共沸混合物，依应用先后在400序号中顺次地规定其识别编号。
第2章 制冷剂与载冷剂
无机化合物
第2章 制冷剂与载冷剂
2.物理化学方面的要求：1）粘度尽可能小2）热导率要求高3）纯度高。4）热化学稳定性好，5）良好的电绝缘性。6）溶解于油的不同性质表现出不同的特点。制冷剂在润滑油中的溶解性可分为完全溶解、微溶解和完全不溶解。一般可认为R717、R13、R14等是不溶于油的制冷剂；R22、R114等是微溶于油的；R11、R12、R21、R113等是完全溶于油的。
第2章 制冷剂与载冷剂
3.安全性方面的要求：1）在工作温度范围内不燃烧、不爆炸。2）无毒或低毒，相对安全性好3）具有易检漏的特点4）制冷剂无毒4.经济性方面的要求 制冷剂的生产工艺简单，价廉、易得。
第2章 制冷剂与载冷剂
2.1.3 常用制冷剂的性质1.水的特性（R718） 属于无机物类制冷剂，来源最广，最为安全而便宜的工质。水不宜在压缩式制冷机中使用，适合在空调用的吸收式和蒸汽喷射式制冷机中2.氨的特性（R717） 氨的压力适中，单位容积制冷量大，流动阻力小，热导率大，价格低廉，对大气臭氧层无破坏作用。氨的主要缺点是毒性较大、可燃、可爆、有强烈的刺激性臭味、等熵指数较大，若系统中含有较多空气时，遇火会引起爆炸。氨制冷系统中应设有空气分离器，及时排除系统内的空气及其它不凝性气体。氨系统中不必设置干燥器，含水量仍限制在≤0.2％的范围内。氨制冷系统中往往设有油分离器氨制冷系统中，不允许使用铜及其铜合金材料
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第二章 制冷剂与载冷剂
第一节 制冷剂
制冷剂是制冷装置中进行循环制冷的工作物质，又称为“工质”。
一、对制冷剂的基本要求
（一）热力学性质
（二）物理化学性质 （三）环境友好性能
反映一种制冷剂环境友好性能的参数有消耗臭氧层潜值（Ozone Depletion Potential, ODP ）、全球变暖潜值（Global Warming Potential, GWP ）、大气寿命（排放到大气层的制冷剂被分解一半时所需要的时间，Atmospheric Life ）等。
变暖影响总当量TEWI （Total Equivalent Warming Impact ）综合考虑了制冷剂对全球变暖的直接效应DE 和制冷机消耗能源而排放的CO 2对全球变暖的间接效应IE [3]。
IE DE TEWI +=
（2-1） 其中，)(α⋅+⋅⋅=M N L GWP DE
b E N IE ⋅⋅=
综合考虑制冷剂的ODP 、GWP 和大气寿命，当其排放到大气层后对环境的影响符合国际认可条件时，则认为是环境友好制冷剂。
评价制冷机使用制冷剂的环境友好性能时，国际认可的条件如下[8][9]：
[3] 日本冷凍空調学会 編. 上級標準テキスト·冷凍空調技術（冷凍編）[M]，社団法人日本冷凍空調学会，2000年7月. [8] GB/T 7778-2008, 制冷剂编号方法和安全性分类[S].
[9] LEED. LEED for New Construction Version 2.2, EA Credit 4: Enhanced Refrigerant Management [M]. October, 2005.（美国绿色建筑协会. LEED-NC 标准2.2版，第四评分项《加强制冷剂管理》，2005年10月）
沸点（℃）
单位容积制冷能力（k J /m 3）
图2-1 制冷剂的单位容积制冷能力与沸点的关系
LCGWP+LCODP×105≤100 （2-2）
其中，LCGWP=[GWP r·(L r×N +α) ·R c]/ N
LCODP=[ODP r·(L r×N +α) ·R c]/ N
（四）其它
制冷剂应无毒，不燃烧，不爆炸，而且，易购价廉。
二、安全标准与分类命名
（一）安全性分类
毒性按急性和慢性允许暴露量将制冷剂的毒性危害分为A、B、C三类，参见表2-2。
制冷剂的毒性危害程度分类表2-2
可燃性则按燃烧最小浓度值（Lower Flammability Limit，LEL）和燃烧时产生的热量大小分为1、2、3三类，其分类原则如表2-3所示。
制冷剂的燃烧性危害程度分类表2-3
（二）分类命名
制冷剂采用技术性前缀符号和非技术性前缀符号（也即成分标识前缀符号）两种方式进行命名。
技术性前缀符号为“R”（制冷剂英文单词refrigeration的字头），主要应用于技术出版物、设备铭牌、样本以及使用维护说明书中；非技术性前缀符号是体现制冷剂化学成分
的符号，如含有碳、氟、氯、氢，则分别用C 、F 、Cl 、H 表示，如R22用HCFC-22表示，主要应用在有关臭氧层保护与制冷剂替代的非技术性、科普读物以及有关宣传类出版物中。
对于甲烷、乙烷等饱和碳氢化合物及其卤族衍生物（即氟里昂），其原子数之间有下列关系
z y x n m +++=+22
该类制冷剂编号为“R ×××B ×”。
第一位数字为m-1，此值为0时则省略不写；第二位数字为n ＋1；第三为数字为x ；第四位数字为z ，如为零，则与字母“B ”一同省略。
三、制冷剂的基本热力特性
制冷剂在标准大气压（即101.32 kPa 压力）下的饱和温度，通常称为沸点。
根据沸点的高低，可将制冷剂分为高温制冷剂、中温制冷剂和低温制冷剂；沸点大于0℃为高温制冷剂，低于-60℃为低温制冷剂。
空气调节用制冷机中采用中温、高温制冷剂。
在给定压力下，蒸发过程或冷凝过程的蒸发温度或冷凝温度并非定值，如图中1、2两点，其中1点为某组分比情况下开始蒸发的温度，称为泡点；2点为该组分比情况下开始冷凝的温度，称为露点；露点和泡点之差，称为温度滑移（temperature glide ）。
m m m ''+'= （2-3） ξξξ''''+''=m m m
（2-4）
当非共沸混合溶液的饱和液线与干饱和蒸气线非常接近时，其定压相变时的温度滑移很小（通常认为泡、露点温度差小于1℃[11]），可视为近似等温过程，故将这类混合溶液叫做近共沸混合制冷剂（Near Zeotropic Mixture Refrigerant ）。
在某段浓度范围溶液的蒸发温度低于或高于两个纯组分的蒸发温度，具有最低沸点或最高沸点的浓度时，在给定压力下其蒸发温度或冷凝温度为定值，故称为共沸混合溶液，可以像纯组分一样使用。
[11] 曹德胜，史琳 编著. 制冷剂使用手册[M]. 北京：冶金工业出版社，2003.
T (℃)
0 ξ 图 2-2 二元混合溶液的温度－浓度图 T A T B
第二节 润滑油
矿物油的应用范围
几类主要制冷润滑油的适用性 表2-7
T (℃)
ξ
图 2-3 具有最低沸点的共沸溶液 T T B B
T (℃)
ξ
图 2-4 具有最高沸点的共沸溶液
T T B B
第三节 载冷剂
空调工程、工业生产和科学试验中，常常采用制冷装置间接冷却被冷却物，或者将制冷装置产生的冷量远距离输送，这时，均需要一种中间物质，在蒸发器内被冷却降温，然后再用它冷却被冷却物，这种中间物质称为载冷剂。
思考题
1. 什么是制冷剂？对制冷剂有什么要求？选择制冷剂时应考虑哪些因素？
2. 制冷剂的安全性是如何规定的？
3. “环保制冷剂就是无氟制冷剂”的说法正确吗？请简述其原因；如何评价制冷剂的环境友好性能？
4. 请说明各类制冷剂的命名方法。
5. 何谓高温制冷剂、中温制冷剂和低温制冷剂？请对本章的表2-4(b)中所示制冷剂进行分类。
6. 为何空气源热泵的压缩机需要设置油加热器？并分析提出油加热器的控制策略。
7. 什么是载冷剂？对载冷剂有何要求？选择载冷剂时应考虑哪些因素和注意事项？
练习题
1. 将R22和R134a 制冷剂分别放置在两个完全相同的钢瓶中，如何利用最简单的方法
0 含油量(%)
温度(℃)
C"
图2-5 氟利昂-润滑油临界曲线
含油质量百分数 (%)
压力（M P a ）
图2-6 R22和润滑油饱和溶液的压力－浓度图
温度(℃)
浓度(%) 30 20 10 0 -20 -10 0 溶液区
析冰线
析盐线
固态区 合晶点 图2-7 氯化钠盐水溶液 温度(℃)
浓度(%) 30 20 10 0 -40 -10 0 溶液区 析
冰线
析盐线
固态区
合晶点 图2-8 氯化钙盐水溶液 40 -20
-30
-50
进行识别？
2. 高温、中温与低温制冷剂与高压、中压、低压制冷剂的关系是什么？目前常用的高温、中温与低温制冷剂有哪些？各适用于哪些系统？
3. 试分析冷冻油对制冷系统性能有何影响？如果制冷系统的蒸发器内含有浓度较高的冷冻油，对系统的制冷量有何影响，为什么？
4. 在单级蒸气压缩式制冷循环中，当冷凝温度为40℃、蒸发温度为0℃时，请问在R717、R22、R134a、R123、R410A中，哪些制冷剂适宜采用回热循环？
5. 已知内融冰冰盘管蓄冷空调系统制冷机的蒸发温度为－12℃，如果分别采用乙烯乙二醇、NaCl、CaCl2水溶液作为载冷剂，请问各载冷剂的质量浓度至少为多少？。