R22a、R407c R410a三种冷媒使用综合性能分析
R407C、R410A系统热力性能研究综述
万方数据
ＲＥ Ｒ ＧＥ ＡＴＯＮ Ｆ Ｉ Ｒ Ｉ
Ｖ２ （ｏ ｌ ．４） Ｎ２ ｔ Ｎ ８ ｏ Ｔ ａ ｏ ｌ ｏ
３ ２０ ， ｐ ， ３ Ｓ ０ ｅ
液击和防止膨胀阀前工质的闪发，而且一般会提高 系统性能。但通常的对气液热交换器的性能分析都 不考虑其所引起的质量流量的减少和产生的压降， 且对混合工质的分析很少。文献 ［］分析了一些 ８ 纯质及 Ｒ １ ４０ Ａ和 Ｒ０Ｃ等混合工得出了质 量流量和压降对性能影响的关系式。结论为： 使用 气液热交换器对 Ｒ２ Ｒ２ Ｒ １ 工质的系统性能 ２ ， ， ７ ３ ７ 不利，而对 Ｒ０Ａ Ｒ３ａ Ｒ２ Ｒ０Ａ ８９ ， ５７ ， ４ ， ， ４ ， ０ １ １ ４ ２
好 系 能 〔一 的 统 效，。 ，
Ｒ １Ａ； ０ ＜ ４０ １ ０ ９
文献 ［］ 所给以 １ 年工质累积辐射力来计 ３ ０ ０ 算 的 Ｇ Ｐ 值 为：Ｒ２ ７ ； ０Ｃ ６０ Ｗ ２， ０ ４ ， ０； １ Ｒ ７ １ ０
３ 传热、压降及 Ｃ Ｐ胜能研究 ＯＴ
文献 【］分析了当Ｒ０Ｃ系统具有气液分离 １ ４７ Ｔ Ｅ指标反映出工质对全球温室效应的影响 器或蒸发器为满液式时，由于非共沸物的气液组成 ＷＩ 大小， 它综合考虑工质的泄漏的直接影响和系统运 的差别对系统性能的影响，测量出其气相组成在 ． ℃时为３／３３ ｗ％，因此在蒸发和冷凝过程 ５３／２ ｔ 行所造成的间接影响，已逐渐被接受。文献 ｛］ ４４ ４ 在进行实验比 较后认为Ｒ２ ４７ 的直接温室效 ２ 比Ｒ０Ｃ 中会产生传质阻力， 导致其比 纯工质或共沸物的传 热系数低，含油时微肋翅片管内蒸发和冷凝时相对 应大 １％左右， ５ 但在系统冷凝温度 ４ 一 ７ ，蒸 ３ ４９ Ｃ 发 温度一 ２ ７ １一 ℃时， ４７ 的ＴＷ 值比Ｒ２ Ｒ０Ｃ Ｅ Ｉ ２ 的 于Ｒ２ ２ 传热系 数下降２％一 ５ 而为 ． ２％， ０ 满液式蒸发 大， 而在冷凝温度５ ￣ ８ 、 ３ ５９ 蒸发温度 ２ １ ０ 一０ ℃时 器时更是下降了７％。前者因一般为空气源热泵， ５ 替代使用才有利。 由于换热热阻主要在空气侧， 故制冷剂传热系数的 卜 降对气一气热泵影响不大。而采用满液式蒸发器 按ＡＨ Ａ ｔｄｄ １ 的划分，两土质 Ｓｎａ ３ 一 ９２ ＳＲ Ｅ ｒ ４ ９ ａ 的安全分类均为Ａ／ 类， １Ａ Ｉ 燃烧热分别为Ｒ０Ｃ ４７ ： 的冷水机组则冷剂侧热阻 占主要 部分，在使用 ６ Ｏ 降４％。而干式蒸 － Ｍ／ｇ Ｒ１ ：一 ． Ｍ／ｇ ４ Ｊ ， ０ ． ｋ ４ Ａ ４ Ｊ 。由于属 ＩＣ Ｒ０Ｃ时冷量下降３％，Ｃ ＰＦ ４ ９ ４ ｋ Ｉ ｓ ４７ Ｆ 一质， 「 这两种下质不能使用矿物油和烷基苯油， 而 发器的冷量和 Ｃ Ｐ Ｏ 只分别下降７ ％和 １％， ４ 可以预 应使用ＰＥ Ｏ 油和其它可溶性润滑油，当 选择弹性 测当采用管内 冷凝时， 整体性能还会有所改善。 或塑性材料作为系统部件以及在选择干燥剂时， 需 另外当系统中有气液分离器时，由于循环组成 要 综合考虑工质与 其配套的润滑油性质 中Ｒ２ ８２ 的浓度增加， ３和 １ ５ 使得 Ｒ０Ｃ ４ 制热能力 ７ Ｒ０Ｃ ４０ 的热力性质数据国际上流行通 ４７ 和Ｒ１ Ａ 比 Ｒ２ ３ ８ ２ 大 ％一 ％｝ 过美国国家标准技术局 （Ｉ ） Ｎ Ｔ 所推出的主要是基 Ｓ 气液热交换器用于制冷系统可以防止压缩机的
分体式空调的冷却剂选择与性能分析
分体式空调的冷却剂选择与性能分析随着人们生活水平的提高和对室内舒适度要求的增加，空调成为了现代家庭和办公场所必备的电器设备之一。
而在分体式空调中，冷却剂的选择对其性能有着至关重要的影响。
本文将从冷却剂的种类和性能分析两个方面，对分体式空调的冷却剂进行选择与分析。
首先，我们来了解一下冷却剂的种类。
目前，常见的空调冷却剂主要有R22、R410A和R32三种。
R22是一种传统冷媒，具有较好的制冷性能，但它对臭氧层有破坏作用，并且在制造过程中会产生一定的温室气体。
因此，为了环保和可持续发展的考虑，R22已经逐渐被淘汰。
R410A是目前主流的冷媒，它对臭氧层的破坏性较小，并且具有较好的制冷效果和热效率，因此被广泛应用于分体式空调中。
而R32是一种新型冷却剂，它不仅对臭氧层的破坏性非常小，还具有较高的制冷效能和热效率，因此在节能环保方面具有较大的优势。
接下来，我们对这三种冷却剂的性能进行分析。
首先是制冷性能。
制冷性能是衡量空调制冷效果的重要指标之一。
R22的制冷性能较好，但相对较低的热效率导致能源的浪费。
而R410A在制冷性能方面的表现更好，具有高热效率和制冷效果，能够提供更舒适的室内环境。
而R32则在制冷性能方面进一步提升，具有更高的制冷效能和热效率，可以更快速地达到预设温度。
其次是环境影响。
在环境方面，R22因为对臭氧层的破坏作用，已经逐渐被淘汰。
而R410A虽然对臭氧层的破坏性较小，但是在制造和处理过程中会产生温室气体。
相比之下，R32具有更低的温室气体排放量，具备更好的环保性能，符合可持续发展的要求。
最后是安全性能。
安全性能是选择冷却剂时需要考虑的重要因素之一。
R22因为它是一种易燃易爆的气体，存在一定的安全隐患。
而R410A和R32相对较为安全，但仍然需要注意使用和处理的安全操作规范。
综上所述，在分体式空调的冷却剂选择与性能分析中，R410A和R32由于其较好的制冷性能、较低的环境影响和较高的安全性能，成为了最佳的选择。
制冷剂安全等级
制冷剂安全等级制冷剂是用于制冷设备中的一种特殊物质，它在制冷循环中起着传热媒介的作用。
制冷剂的安全等级是衡量其对人体和环境影响的指标之一。
不同的制冷剂具有不同的安全等级，本文将介绍几种常见制冷剂的安全等级及其相关知识。
1. R22制冷剂：R22是一种常见的氟利昂制冷剂，其安全等级为A1级。
这意味着R22制冷剂在正常使用条件下对人体无毒无害，不会对大气臭氧层造成破坏。
然而，由于R22属于温室气体，其全球变暖潜势较高，因此在全球范围内逐步被禁止使用。
2. R410A制冷剂：R410A是一种新型的制冷剂，其安全等级也为A1级。
与R22相比，R410A的制冷效果更好，能够提供更高的制冷效率。
同时，R410A对臭氧层的破坏潜力较低，对环境的影响也较小。
因此，R410A被广泛应用于现代空调系统中。
3. R134a制冷剂：R134a是一种HFC制冷剂，其安全等级为A1级。
与氟利昂制冷剂相比，R134a的全球变暖潜势更低，对臭氧层的破坏性也较小。
因此，R134a被广泛应用于汽车空调系统和商用制冷设备中。
4. R290制冷剂：R290是一种天然制冷剂，其安全等级为A3级。
R290属于烷烃类制冷剂，具有良好的环境友好性。
然而，由于R290属于易燃气体，其在使用和储存过程中需要特殊的安全措施。
因此，R290制冷剂在家用和商用制冷设备中的应用相对较少。
除了上述几种常见制冷剂，还有许多其他类型的制冷剂，它们的安全等级也各不相同。
选择合适的制冷剂应综合考虑其制冷性能、环境影响以及安全性能等因素。
在使用制冷剂时，应遵循相关的安全操作规程，确保人身安全和环境保护。
制冷剂的安全等级是衡量其对人体和环境影响的重要指标。
各种制冷剂具有不同的安全等级，选择合适的制冷剂对于保障人身安全和环境保护至关重要。
在使用制冷剂时，应严格遵守安全操作规程，确保制冷设备的正常运行和安全使用。
《教学分析》-R407C和R410A制冷剂
1500 1250
R-410A HFC32/125
50/50 近共沸 -51.6 71.47 4.923 1000 不燃性
0 1700 1600
HCFC-22 HCFC-22
100
-40.8 96.15 4.99 1000 不燃性
0 1700 1300
替代制冷剂的特点
1、不破坏臭氧层。其分子中不 包含氯元素，故其ODP（臭氧层 破坏系数） 为0。
理论冷冻循环特性比较
蒸发压力
kPa
冷凝压力
kPa
温度漂移
℃
吐出温度
℃
冷 COP 房 冷冻能力 kJ/m3
暖 COP 房 暖房能力 kJ/m3
R-407C 499 2112 4.3 67.4 4.03
3014 5.03
3762
R-410A 804 3061 0.07 72.5 3.69
4190 4.69
5326
循环条件
蒸发温度 冷凝温度 过热温度 过冷却温度
HCFC-22 498 1943 0 70.3 4.14
3010 5.14
3737
0℃ 50℃ 0℃ 0℃
实机性能比较
条件
JIS标准条件 与R-22同样能力时 R-22=100
R-407C
机器规格
一般 最佳化
系统COP比
冷气 暖气
90
89
99
蒙特利尔议定书缔约国
美国
欧共体国家 瑞士、意大利
德国 瑞典、加拿大
1996.1.1: 以1989 年的HCFCs消费量加2.8%CFCs消费量的总和(折合 到ODP 吨)作为基准加以冻结 2004.1.1: 消减35% 2010.1.1: 消减65% 2015.1.1: 消减95%
冷媒区别与要求R22 R410A R407C
二、各种制冷剂的简介
1、R22简介： R22是氟利昂家族的一员，属于氢氯氟烃类简称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，目前HCFC类物 质被视为CFC类物质的最重要的过渡性替代物质。在《蒙特利尔议定书》中R22被 限定2020年淘汰，R123被限定2030年，发展中国家可以推迟10年。 化学名：二氟一氯甲烷；CAS号：75-45-6；分子式： CHClF2 分子量：86.47；沸点： -40.8 ℃；相对密度（30℃）；液体，1.174 g/cm3； 熔点： -160.00 ℃；临界温度： 96.2 ℃；临界压力4.99 MPA； 破坏臭氧层潜能值 （ODP） 0.055；全球变暖系数值 （GWP） 0.36 液体比热 30℃ ， [KJ/(Kg· ℃)] 0.31；饱和液体密度 30℃ ， (g/cm3 ) 1.174； 等压蒸气比热 (Cp) ， 30℃ 及 101.3kPa[KJ/(Kg· ℃)] 。 R22对金属有较好的稳定性，无腐蚀。但R22含水时，易发生镀铜现象。R22对天 橡胶和塑料有机材料有一定的侵蚀性密封材料可采用氯乙醇橡胶。 制冷剂R22冷媒包装一次性钢瓶包装：13.6kg/瓶，22.7kg/瓶；可重复使用钢 瓶包装（需回收包装钢瓶）：400kg/瓶，800kg/瓶。制冷剂R22储存、运输 制冷剂R22钢瓶为带压容器，储存时应远离火种、热源、避免阳光直接曝晒，通 常储放于阴凉、干燥和通风的仓库内；搬运时应轻装、轻卸，防止钢瓶以及阀门 等附件破损。制冷剂R22配套使用冷冻机油
3、R407C简介 R407C是由R32制冷剂和 R125 制冷剂再加上R134a制冷剂按一定的比例混合而成， 是一种不破坏臭氧层的环保制冷剂。R407C 由于和R22有着极为相近的特性和性能， 所以成为 R22 的长期替代物，使用于各种空调系统和非离心式制冷系统。 R407C 可用于原R22的系统，不用重新设计系统，只需更换原系统的少量部件，以及 将原系统内的矿物冷冻油更换成能与R407C互溶的润滑油（POE油），就可直接充注 R407C ，实现原设备的环保更换。R407c的ODP值为零，GWP值为1.526。 由于 R407C 是混合非共沸工质，为了保证其混合成分不发生改变，所以 R407C 必须 液态充注。如果 R407C 的系统发生制冷剂泄漏，且系统的性能发生明显的改变，其 系统内剩余的 R407C 不能回收循环使用，必须放空系统内的剩余 R407C 制冷剂，重 新充注新的 R407C 制冷剂。 R407C冷媒包装 一次性钢瓶包装：11.3kg/瓶；可重复使用钢瓶包装（需回收包装钢瓶）：850kg/瓶。 R407C储存、运输制冷剂R407C钢瓶为带压容器，储存时应远离火种、热源、避免阳光 直接曝晒，通常储放于阴凉、干燥和通风的仓库内；搬运时应轻装、轻卸，防止钢瓶 以及阀门等附件破损。R407C配套使用冷冻机油
R407C与R410A的比较
制冷剂R407C与R410A性能比较分析R410A具有很好的传热性能，R410A的蒸发传热系数和冷凝传热系数高于R407C，在很多应用场合R410A的传热性能还优R22。
蒸发试验研究发现，R410A在光滑水平管内的传热系数比R407C高50%左右；与R22蒸发试验结果相比，R410A的传热系数要比R22高10%～50%。
使用具有微型肋片的水平管，R410A的传热系数比光滑管提高了80%～150%。
板式换热器的蒸发试验也证实了R410A传热性能的优越，在相同条件下R410A的传热系数比R22的传热系数要高0～15%。
冷凝试验则显示，在光滑管内R410A的冷凝传热系数比R407C 冷凝传热系数高20%。
在光滑管外，R410A的冷凝传热比R407C的冷凝传热高35%～50%，比R22高约11%～17%；然而R407C的传热系数却比R22低24%～37%。
在具有微型肋片的管外，R410A的冷凝传热系数比R407C高35%～55%，比R22高3%～7%，相反，R407C的传热系数比R22低33%～52%。
R407C传热性能较差的事实还可以用现有设备的制冷剂替换试验结果来说明，在一台100kW制冷量螺杆式水制冷机组试验中发现R407C在管壳式冷凝器中的传热系数比R22小25%～51%。
R407C的传热系数低，其与它的非共沸性有关：一是在等压蒸发或冷凝时存在着较大的相变温度梯度，二是汽液两相之间存在着明显的浓度差。
R407C在蒸发或者冷凝时，不但要克服冷凝液层的热阻，还要克服相变温度梯度和汽液浓度差对传热带来的负面影响。
相变温度梯度是指在一定压力下混合物由饱和蒸汽变成饱和液态的温度差，R407C在大气压下的相变温度梯度约为7K。
相变温度梯度的存在直接降低了R407C的传热性能。
等压冷凝时，随着冷凝过程的推进，R407C 汽液平衡要求的冷凝温度越来越低，对于恒壁温冷凝，用于推动蒸汽冷凝的有效温压将越来越小，传热效率降低。
常用制冷剂R、a、R精编A、R4C、R4A的特性技术分享
常用制冷剂R22、134a、R404A、R407C、R410A的特性（技术分享）常用制冷剂R22、134a、R404A、R407C、R410A的特性 1.R22 R22是一种中温制冷剂,它的标准沸点为-40.8°C;水在R22中的溶解度很小,与矿物油互相溶解;R22不燃烧,也不爆炸,毒性很小;R22参透能力很强,并且泄漏难以发现.R22的ODP和GWP比R12小的多,属于HCFC类物质,对臭氧层仍有破坏作用.由于R12已逐步禁用,R22正作为某些CFC制冷剂的过渡替代物在使用。
2.134a R134a是一种新型制冷剂,它的标准沸点为-26.5°C;R134a安全性好、无色、无味、不燃烧、不爆炸、基本无毒性、化学性质稳定;R134a气化潜热大、比定压热容大、具有较好制冷能力;饱和气体积大，相同排气量压缩机的制冷剂的质量流量小;热导率较高、热传导性能好;粘度低、流动性好;对臭氧层没有破坏作用、温室效应比R22小。
R134a对金属的腐蚀作用比较小，稳定性好，也不溶于水,但R134a不溶于矿物油,需用POE或PAG润滑油。
R134a属HFC类制冷剂,按当前的国际协议可长期使用。
值得指出的是R134a的GWP(全球变暖潜能值)为1600,仍比较头。
注:环境性能及指标解释。
ODP表示制冷剂消耗大气层臭氧分子潜能的程度。
GWP表示制冷剂对气候变暖影响的潜能指标值。
TEWI总体温室效应值,它由两项构成:a直接使用制冷剂产生的温室效应;b制冷机使用期内电厂发电产生的间接温室效应。
3.混合制冷剂常用的混合制冷剂有R404A、R407C、R410A等。
其物理性质均不可燃,属HFC类制冷剂,压缩机须充注聚酯类(POE)润滑油。
R404A是由R125、R134a和R143a三种工质按44%、52%和52%和4%的质量分数混合而成,可作为R22和R502的替代工质。
美国杜邦公司和英国ICI公司产品的商品名分别为SUVA-HP62、FX-70。
两种常用制冷剂的使用分析(R410与R22)
两种常用制冷剂的使用分析（R410与R22）引言：简要分析R410和R22两种制冷剂的使用，主要从以下4个方面：1.冷冻机油、2.压力特性、3.使用注意事项、4.R410的有点。
一、冷冻机油：冷冻机油需要根据冷媒的物理特性分为两种，矿物油和合成油，R22冷媒的冷冻机油需要选用矿物油，R410A冷媒对应的是合成油。
目前R410主要采用酯类（POE）和醚类（PVE）两类冷冻机油，因酯类油能与水在压缩机内的温度压力条件下发生反应生成水和酸，水和酸又能进一步促进水与冷冻机油的反应，因此表现出的特性就是使用酯类冷冻机油相较醚类冷冻机油会更“吸水”，因此在使用酯类冷冻机油的系统中更容易在节流装置处产生冰堵的现象，冷冻机油需要定期更换二、压力特性：R410A冷媒大约是R22冷媒压力的1.6倍左右。
由于高压力,则需要采用更厚壁厚的铜管、耐压程度更高的阀门的组件，充注制冷剂前打压工艺也需要更高的压力（约4.0Mpa）三、使用注意事项：1、R410A比R22冷媒的压力要高大约1.6倍左右，因此在安装R410A冷媒的空调时，使用R410A专用工具以及材料，注意安全操作。
2、若R410的管路发生破裂、裂纹的现象，可优先分析是否为制冷剂中混入了不凝性气体，造成压力异常升高的原因。
3、R410与R22不能通用，在使用R410的系统中严禁使用其他制冷剂，也不能将R410用于R22、R32等其他制冷剂系统中。
4、由于R410A是一种近似共沸混合冷媒，在添加冷媒时，使用液体方式添加。
否则无法获知添加成分，造成系统异常。
出现制冷剂泄漏后，由于无法判断泄漏制冷剂成分，因此需要抽真空后再重新添加制冷剂，否则容易造成系统异常。
5、因R410配件的耐压等参数更高，可以向下兼容R22制冷剂的系统。
因此R22的系统可以使用R410的配件，但是R410的系统不能采用R22的配件。
（这建立在参数适合的基础上）四、R410A性能上的优点R410制冷剂和R22相比，R410有许多优点，其主要性能优势体现在以下几个方面:1.热传导效率高，蒸发器的热传导效率高35%，冷凝器的热传导效率高5%。
410A冷媒剖析解析
• 抽真空应以真空计来推断真空度。 • 运行过程中观看真空计状态，如觉察因泄露或真空故障造成抽真空
失败的现象应准时作出注明，以备返修。 • 真空泵需检测合格后才可使用；检测不合格的，经维护和检测合格
后才可连续使用。 • 系统抽完真空之后，即可进入灌注冷媒环节。
压缩机举例
压缩机小型化对应 压缩机总高：218 壳体外径：φ111.1
R410A压缩比高对应 压缩机牢靠性提高 高强度曲轴 高耐磨性活塞
R410A冷媒溶解性对应
ASC092
耐高压，防液压缩 Φ80铁质储液器
压缩机效率提高 小型化集中绕线式 直流稀土/铁氧体电机
R410A新冷媒安装施工指南
安全留意事项 R410A比R22冷媒的压力要高大约1.6倍〔确定压力〕左右，所以， 在施工与售后效劳的过程中一旦发生错误的操作，将有可能发生重大 的事故。在安装R410A冷媒的空调时，请使用R410A专用工具以及材 料，留意安全操作 〔1〕操作之前，确认空调冷媒的名称，然后对不同冷媒实施不同 的操作，在使用R410A冷媒的家用空调中，确定不能使用R410A之外 的冷媒。在使用R22冷媒的空调机中，也确定不能使用R410A冷媒。 〔2〕在操作中如有冷媒泄漏，请准时进展通风换气。 〔3〕在进展安装、移动空调时，请不要将R410A冷媒以外的空气 混入空调的冷媒循环管路中。
新冷媒产品技术特点小结
•HFC冷媒氯元素的缺乏造成润滑性能下降及冷媒、冷 冻机油与 工作介质相溶性问题导致的混合润滑状态 劣化，对系统和压缩机耐久性的影响
•HFC冷媒和冷冻机油对工作介质溶解性下降导致HFC 系统简洁造成毛细管堵塞，使系统实效或损坏。
R410A和R407C热力性质简化计算
R410A和R407C热力性质简化计算论文作者：沈宇纲黄冬平张春路丁国良摘要：采用隐式三次多项式拟合了R22主要替代工质R410A和R407C的热力性质,给出了形式统一的制冷剂热力性质简化模型,分析了隐式拟合过程中出现的分岔问题并提出了解决方法,从而进一步完善了模型的一致性和稳定性。
与参考模型比较,该模型在饱和区的相对误差绝对值的最大值为0.19，平均误差为0.07，过热区的相对误差绝对值的最大值为0.61，平均误差为0.18，算速度平均提高一个数量级,适用于基于计算机辅助设计的产品设计和优化计算。
关键词：制冷剂R410A R407C 热力性质制冷空调行业的各种探索和研究表明,混合工质在制冷工质替代中具有很大的潜力,其中R4 10A和R407C作为R22的替代物更是倍受瞩目.为了更好地研究它们对现有制冷系统的影响,计算机仿真是个很好的手段.而热物性程序作为仿真程序的基础部分,对仿真计算的效率和结果有相当的影响.但国内在这方面的研究很少,一般直接采用复杂的状态方程进行迭代计算,这样在相当程度上降低了仿真的速度和稳定性.为了弥补这一不足,本文采用隐式拟合显式计算的方法,参照DuPont公司的数据,对R410A和R407C的热力性质重新拟合,结果可以避免迭代,在显著提高计算速度的同时又能保证所需的精度.1 拟合模型本文对根据文献[1,2]编制的热力性质程序进行简化,并以该热力性质程序作为拟合的参考数据源和检验简化热力性质的相对精度.饱和热力性质的简化模型采用了文献[3]提出的拟合函数形式:对于过热区的热力性质,文献[4]没能给出形式完全统一的拟合函数.作者统一了过热区简化模型的形式,以便拟合和降低模型的复杂性,具体形式:简化模型是在常用的制冷空调运行工况内进行简化,在饱和区-40～60°C和过热区-4 0～120°C内保证精度,在温度外推20°C范围内保证变化趋势,以确保仿真计算的正确进行.2 隐式拟合的分岔问题和解决方法隐式拟合的最大问题就是分岔问题.在隐式拟合方程向显式的计算方程转化时,涉及到根的判别问题.三次方程涉及到3个根,分别代表了不同的根轨迹.但最后需要的可能是其中一条或多条根轨迹组合而成.然而根轨迹的衔接处会出现很小的断裂,这便是分岔现象.断裂处称为分岔点,它造成曲线不连续(分岔点处误差大)和曲线不光滑(分岔点处一阶导数不连续).虽然分岔点的范围很小,在大部分情况下对制冷系统的仿真模型不会产生大的影响,但却是个巨大的隐患(可能导致仿真模型计算值的异常).通过一系列的尝试,在不改变模型的前提下提出一种解决方法:通过改变拟合数据来调整拟合过程,把分岔点移出拟合范围,同时保证拟合精度.这一方法的数学原理是通过改变拟合数据点可以改变拟合函数的曲率.因此,只要令拟合函数在拟合范围内曲率变化减小,就可使分岔点(即曲率变化最大的点)外移.通过这种方法建立的模型在拟合范围内没有分岔问题,少数模型在外推范围内有分岔,但这对常见制冷空调工况范围内的系统仿真没有影响.具体方法:1改变拟合范围,通常是扩大拟合范围以保证拟合范围内的精度;2改变拟合的点数,大部分情况是减少点数;3用非均匀的数据点拟合(增加某区域内数据个数).相比之下,1对分岔点的位置影响最大,3则最小.从目前情况看,拟合数据范围、点数和分布的选择对不同的热力参数是不同的,在很大程度上取决于经验.3 拟合结果与计算速度比较拟合结果如表1～3所示.在表1和表3中,e1和e*1分别为在拟合范围和外推范围内,已知温度T,利用函数f(x,T)求物性x时最大相对误差的绝对值;e2和e*2分别为在拟合范围和外推范围内,已知物性x,利用函数f(x,T)求温度T时最大相对误差的绝对值;表中的T0和x0为实际拟合范围的左边界;对于x为防止拟合系数过大或过小而导致的计算困难,本文没有直接采用基本国际单位,而是采取一定的缩放比例,缩放比例在单位一栏中示出,例如表1中ρL的单位为(×103kg/m3),这说明表中系数是ρL在乘以10-3后拟合的后果.下标v 表示饱和蒸汽,L表示饱和液体.在表2中,e1和e*1分别为在拟合范围和外推范围内,已知压力p和温度T,求过热气体比容v、焓值h或熵值s时最大相对误差的绝对值;e2和e*2分别为在拟合范围和外推范围内,已知压力p和过热气体比容v、焓值h或熵值s,求过热气体温度T时最大相对误差的绝对值.表4为简化模型和参考模型的计算速度结果比较.为了突出简化模型的优越性,故对于精确模型中没有迭代计算的函数不予比较,而只选出一些比较典型的函数来比较.为了准确地测量计算速度,每个函数都调用了上万次,最后得出每调用一次所需的平均时间,由表可见,简化模型在速度方面的优势非常明显.4 结论建立的R410A和R407C的简化热物性模型与参考物性比较,在饱和区的相对误差绝对值的最大值是0.19%、平均误差为0.07%;在过热区的相对误差绝对值的最大值是0.61%、平均误差为0.18%.由于采用了隐式拟合的方法,同时在拟合范围内避免了分岔点,故简化模型在各方面都能表现良好,特别是因避免了迭代计算而大大提高了计算速度,同时也确保了计算的稳定性.参考文献[1] Thermodynam ic properties of Suva 9100 refrigerant(R410A) [R]. DuPont Technical Inform ation,1996.[2] Thermodynamic properties of Suva 9000refrigerant(R407C) [R].DuPont Technicalnform ation,1995.[3] 张春路,丁国良,李灏.制冷剂饱和热力性质的隐式拟合方法[J].工程热物理学报,1999,20(6):673～676.[4] 张春路,丁国良,李灏.制冷剂过热气体热力性质的隐式拟合方法[A].中国工程热物理学会工程热力学与能源利用学术年会论文集[C].镇江,1999. 91～95.。
常用制冷剂R22、134a、R404A、R407C、R410A的特性
常用制冷剂R22、134a、R404A、R407C、R410A的特性 1. R22 R22是一种中温制冷剂,它的标准沸点为°C; 水在R22中的溶解度很小,与矿物油互相溶解; R22不燃烧,也不爆炸,毒性很小; R22参透能力很强,并且泄漏难以发现.R22的ODP和GWP比R12小的多,属于HCFC类物质,对臭氧层仍有破坏作用.由于R12已逐步禁用,R22正作为某些CFC制冷剂的过渡替代物在使用。
2. 134a R134a 是一种新型制冷剂,它的标准沸点为°C; R134a 安全性好、无色、无味、不燃烧、不爆炸、基本无毒性、化学性质稳定; R134a气化潜热大、比定压热容大、具有较好制冷能力;饱和气体积大，相同排气量压缩机的制冷剂的质量流量小;热导率较高、热传导性能好;粘度低、流动性好;对臭氧层没有破坏作用、温室效应比R22小。
R134a对金属的腐蚀作用比较小，稳定性好，也不溶于水,但R134a不溶于矿物油,需用POE 或PAG润滑油。
R134a属HFC类制冷剂,按当前的国际协议可长期使用。
值得指出的是R134a的GWP(全球变暖潜能值)为1600,仍比较头。
注:环境性能及指标解释。
ODP 表示制冷剂消耗大气层臭氧分子潜能的程度。
GWP表示制冷剂对气候变暖影响的潜能指标值。
TEWI总体温室效应值,它由两项构成:a 直接使用制冷剂产生的温室效应;b制冷机使用期内电厂发电产生的间接温室效应。
3. 混合制冷剂常用的混合制冷剂有R404A、R407C、R410A等。
其物理性质均不可燃,属HFC类制冷剂,压缩机须充注聚酯类(POE)润滑油。
R404A是由R125、R134a和R143a三种工质按44%、52%和52%和4%的质量分数混合而成,可作为R22和R502的替代工质。
美国杜邦公司和英国ICI公司产品的商品名分别为SUVA-HP62、FX-70。
R404A的标准压力下泡点温度为°C,相变温度滑移较小,约为°C,气化潜热为,液体的比热容为,气体的比定压热容为。
R410A性能分析
R22作为应用最为广泛的HCFCs类制冷剂，其替代研究已成为迫切需要解决的问题。
目前国际上一致看好的R22替代物是R407C、R410A。
其中R410A为近共沸混合物，温度滑移微小，是R22的理想替代物。
在美国和日本，R410A已成为房间空调和组合空调系统中R22的主要替代物。
我国制冷行业也面临着R22工质替代物的现状问题，因此有必要对R22的替代工质及替代过程中的很多技术问题进行一些研究。
根据美国标准ANS1／ASHRAE34-1989，对制冷剂的安全性主要考虑其毒性和可燃性。
R410A是由R32、R125(50％：50％wt)组成的二元近共沸混合工质，无毒不可燃，属安全性制冷剂。
制冷剂的环保性能主要由两个重要的环境指标来体现，即臭氧衰减指数ODP 和温室效应指数GWP，R410A的ODP =0，GWP =0．29，均优于R22(ODP为0．04～0．06，GWP为0．32～0．37)，即R410A的安全环保性能优于R22。
热力性能是制冷剂筛选的主要依据，替代工质的热力性能不能与原制冷剂有太大的差异，R410A热力性能与R22最为接近。
我们给出的在压缩机转速为3500r／rain，制冷量为4.2kW的测试条件下，可以看出，R410A的容积制冷量、能效比以及质量流量都与R22非常接近，但蒸发、冷凝压力比R22高。
R410A属于近共沸混合物，相变过程中气液相浓度变化微小，温度滑移小于0．1℃，运行较稳定。
制冷剂在管内的流动沸腾换热是蒸发器中典型的换热过程，根据蒸发器的结果，对R410A 管内流动沸腾换热及压降已进行了一些研究。
1.水平光滑管其是组成蒸发器的常用管型，制冷剂在水平管内的蒸发过程是研究制冷剂流动沸腾换热性能、进行蒸发器设计的基础，所以对于这一换热情况已进行了较多的研究。
在空调实际的蒸发和冷凝环境下，对R410A、R407C和R22在外径为7．0mm的水平光滑铜管内的局部表面传热系数和压降进行了试验研究。
R410A在家用空气调节中的效用比较剖析
R410A在家用空气调节中的效用比较剖析1对R410A应用在小型家用空调和热泵上的节能性、经济性上的研究和认识尚未全面深入，因此本文拟通过对一组R410A与R22空调器的比较分析，来对R410A空调器的制冷量和能效比、全年运行耗电量、环境性能以及生产成本做一些初步探讨。
2R410A与R22的热力性能比较R410A的运行压力比R22高出约60，但其单位容积制冷量则比R22高出约40;与R22相比，R410A空调器可采用较小排气量的压缩机，压缩机壳体则需加厚;加厚的壳体有利于降低压缩机运行噪声，R410A压缩机的运行噪声比相应的R22压缩机可明显降低24dB.以R22在质流密度200kg(sm2)下的蒸发器每m管长压降为例，为了产生相同的压降，R410A的质流密度则允许增大至280kg(sm2);由于R410A的工作压力较高，为了产生相同的温降，R410A的压降需比R22高出约50，因此R410A在质流密度340kg(sm2)下由于压力损失所产生的温降才与R22在质流密度200kg(sm2)下时相同。
R410A在相同质流密度200kg(sm2)下的蒸发传热系数比R22高出约55;在等同压降下，R410A的蒸发传热系数则高出90，而在等同温降下，则高出115.尽管在相同质流密度下R410A的冷凝传热系数仅比R22高出15，但在等同压降和温降下，R410A的冷凝传热系数则分别比R22高出35和65.因此在开发R410A空调器时，换热器及联接管的管径可以更小，同时由于换热效果得到加强，故与R22相比R410A的换热器尺寸可以相对减少，以便节约材料，如果保持R410A换热器尺寸不变，则可提高系统能效。
3R410A与R22空调的系统性能比较影响家用空调的系统性能(即制冷量和运行能效)的因素很多，如制冷剂性质、压缩机效率、换热器型式(包括其尺寸大小、换热面积大小、铜管及翅片型式、流程设计)、毛细管尺寸、风量、风机及电控部件耗功等等。
制冷剂R407C与R410A性能比较分析
制冷剂R407C与R410A性能比较分析摘要：R410A具有很好的传热性能，R410A的蒸发传热系数和冷凝传热系数高于R407C，在很多应用场合R410A的传热性能还优R22。
一、R407C和R410A的传热性能比较R410A具有很好的传热性能，R410A的蒸发传热系数和冷凝传热系数高于R407C，在很多应用场合R410A的传热性能还优R22。
蒸发试验研究发现，R410A在光滑水平管内的传热系数比R407C高50% 左右;与R22蒸发试验结果相比，R410A的传热系数要比R22高10%～50%。
使用具有微型肋片的水平管，R410A的传热系数比光滑管提高了80%～150%。
板式换热器的蒸发试验也证实了R410A传热性能的优越，在相同条件下R410A的传热系数比R22的传热系数要高0～15%。
冷凝试验则显示，在光滑管内R410A的冷凝传热系数比R407C冷凝传热系数高20%。
在光滑管外，R410A的冷凝传热比R407C的冷凝传热高35%～50%，比R22高约11%～17%;然而R407C的传热系数却比R22低24%～37%。
在具有微型肋片的管外，R410A的冷凝传热系数比R407C高35%～55%，比R22高3%～7%，相反，R407C的传热系数比R22低33%～52%。
R407C 传热性能较差的事实还可以用现有设备的制冷剂替换试验结果来说明，在一台100kW制冷量螺杆式水制冷机组试验中发现R407C在管壳式冷凝器中的传热系数比R22小25%～51%。
R407C的传热系数低，其与它的非共沸性有关：一是在等压蒸发或冷凝时存在着较大的相变温度梯度，二是汽液两相之间存在着明显的浓度差。
R407C在蒸发或者冷凝时，不但要克服冷凝液层的热阻，还要克服相变温度梯度和汽液浓度差对传热带来的负面影响。
相变温度梯度是指在一定压力下混合物由饱和蒸汽变成饱和液态的温度差，R407C在大气压下的相变温度梯度约为7K。
相变温度梯度的存在直接降低了R407C的传热性能。
常用制冷剂R22、134a、R404A、R407C、R410A的特性（技术分享）
常用制冷剂R22、134a、R404A、R407C、R410A的特性（技术分享）常用制冷剂R22、134a、R404A、R407C、R410A的特性1. R22R22是一种中温制冷剂,它的标准沸点为-40.8°C; 水在R22中的溶解度很小,与矿物油互相溶解; R22不燃烧,也不爆炸,毒性很小; R22参透能力很强,并且泄漏难以发现.R22的ODP和GWP比R12小的多,属于HCFC类物质,对臭氧层仍有破坏作用.由于R12已逐步禁用,R22正作为某些CFC制冷剂的过渡替代物在使用。
2. 134aR134a是一种新型制冷剂,它的标准沸点为-26.5°C; R134a 安全性好、无色、无味、不燃烧、不爆炸、基本无毒性、化学性质稳定; R134a气化潜热大、比定压热容大、具有较好制冷能力;饱和气体积大，相同排气量压缩机的制冷剂的质量流量小;热导率较高、热传导性能好;粘度低、流动性好;对臭氧层没有破坏作用、温室效应比R22小。
R134a对金属的腐蚀作用比较小，稳定性好，也不溶于水,但R134a不溶于矿物油,需用POE或PAG润滑油。
R134a属HFC类制冷剂,按当前的国际协议可长期使用。
值得指出的是R134a的GWP(全球变暖潜能值)为1600,仍比较头。
注:环境性能及指标解释。
ODP表示制冷剂消耗大气层臭氧分子潜能的程度。
GWP表示制冷剂对气候变暖影响的潜能指标值。
TEWI总体温室效应值,它由两项构成:a 直接使用制冷剂产生的温室效应;b制冷机使用期内电厂发电产生的间接温室效应。
3. 混合制冷剂常用的混合制冷剂有R404A、R407C、R410A等。
其物理性质均不可燃,属HFC类制冷剂,压缩机须充注聚酯类(POE)润滑油。
R404A是由R125、R134a和R143a三种工质按44%、52%和52%和4%的质量分数混合而成,可作为R22和R502的替代工质。
美国杜邦公司和英国ICI公司产品的商品名分别为SUVA-HP62、FX-70。
轨道交通用R410A与R407C对比分析应用
轨道交通用R410A与R407C对比分析应用发布时间：2022-10-14T01:22:57.660Z 来源：《工程建设标准化》2022年6月11期作者：安亚洲[导读] 在轨道交通领域，制冷系统仍停留在采用R407C替代R22制冷剂的阶段。
安亚洲珠海格力电器股份有限公司广东,珠海 519000摘要：在轨道交通领域，制冷系统仍停留在采用R407C替代R22制冷剂的阶段。
R407C是非共沸工质，工程应用上存在非常多的操作不便利性，主流的工商业制冷系统早已将其淘汰，使用R410A、R32等制冷剂作为主要替代物。
本文通过物理性质对比，并结合某项目制冷系统实例设计对比，分析R410A与R407C两种制冷剂应用的优缺点，分析在轨道交通领域采用R410A制冷剂的可行性。
关键词：轨道交通制冷系统非共沸工质Comparison analysis of R410A and R407C for rail transitAN YazhouGree Electric Appliances, Inc.of Zhuhai Zhuhai ,Guangdong 519000Abstract： In the field of rail transit, the refrigeration system still in the stage of using R407C instead of R22 refrigerant. R407C is a non -azeotropic working medium, and there are a lot of operation inconvenience in engineering applications. The mainstream industrial and commercial refrigeration system has already eliminated R410A, R32 and other refrigerants as the main substitutes. This article analyzes the feasibility of R410A refrigerant in the field of rail transit through the advantages and disadvantages of the two refrigerant applications of R410A and R407C in combination with the design comparison of the refrigeration system of a project.Keywords：Rail transit\ Refrigeration system\ Non -boiled quality0引言用在空调器中的制冷剂R22(氟里昂22)对臭氧层具有破坏作用，破坏人类的生态环境。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
R22a、R407c R410a三种冷媒使用综合性能分析
制冷剂R22与R134a的应用比较
（时间:2008-4-9 9:00:23 共有933人次浏览）
摘要：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。
关键词：制冷剂R22 R134a 禁氟环保冷媒
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。
下表为各议案的汇总表：
国际公约对CFCs、HCFCs、HFCs的规定
从上表可知，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。
在这里应该搞清楚发达国家与发展中国家淘汰和限制R22、R123和R141b等HCFCs制冷剂的时间表是不同的。
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，并据此制定了替代品生产计划，见下表。
替代品生产计划(吨/年)
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。
三、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。
参考书目：
《中央空调新技术及其应用》主编俞炳丰
《环境保护和氯氟烃的替代》作者孙世彧李西北。