制冷剂及替代技术
制冷剂替代物的研究与应用前景
制冷剂替代物的研究与应用前景第一章绪论制冷技术是现代工业与生活中不可或缺的一环。
然而，制冷剂不仅会对臭氧层产生破坏，还会对空气、水等环境造成严重污染。
因此，环保型制冷技术——制冷剂替代技术成为了当前许多国家致力于发展的一种重要技术。
第二章制冷剂替代技术2.1 制冷剂替代物的概念和分类制冷剂替代物是指在原有的制冷循环系统中，替代其工作介质的制冷介质。
按其工作原理和化学成分不同，可分为以下几类：（1）氢氟酸酯（HFC）：由于它们不会对臭氧层造成破坏，因此在各个国家得到了较为广泛的使用。
HFC的臭氧破坏潜势较低，但它们对温室气体的贡献相当大；（2）氢氯氟烃（HCFC）：是一种氯质类制冷剂，比HFC更有害，但比传统的氟氯烃（CFC）对臭氧层的破坏潜势更低；（3）氨（NH3）：是一种天然的制冷剂，被广泛应用于大型制冷系统中；（4）羟基乙酸（HCOOH）：具有很好的环保性，安全性和高能效性。
因其在环保性方面表现优异，被认为是制冷剂替代物的重要方向。
2.2 制冷剂替代技术的研究现状制冷剂替代技术的研究主要集中在新型制冷剂和吸附式制冷剂替代物的研究上。
研究表明，有机混合制冷剂能够提高制冷效率和节能效果，目前已得到广泛应用。
而吸附式制冷剂替代物不仅具有高效节能的特点，而且具有优良的环保性能，已经成为制冷剂替代技术研究的一个重要领域。
第三章制冷剂替代物的应用前景3.1 国家政策的影响近年来，随着环保问题日益受到关注，各国相继出台了相关政策。
许多发达国家通过制定一系列法规，限制或还原污染物的排放，这将对环保型制冷技术的推广和应用起到重要的推动作用。
3.2 行业的潜力制冷行业是一个庞大的市场，和人们的生活息息相关。
据统计，截至2020年，全球制冷行业的市场规模已经达到了1万亿美元以上，而随着全球经济的发展，制冷技术的应用范围也在不断扩大，制冷剂替代技术在市场上的潜力愈发巨大。
3.3 技术的优势制冷剂替代技术在环保性，效率，成本，安全性等方面相比传统的制冷技术都有着明显的优势，因此在市场上具有很大的竞争力。
制冷剂替代技术的现状与发展
制冷剂替代技术的现状与发展随着气候变化的日益加剧，低碳环保的生活理念也逐渐深入人心。
在这个背景下，制冷剂替代技术成为人们关注的一个热点话题。
电冰箱、空调等产品的制冷剂是导致温室气体的主要来源之一，许多国家和地区也已经开始推行制冷剂替代技术，以减少对环境的影响和减少人们的使用成本。
目前制冷剂替代技术有哪些？在目前的制冷剂替代技术中，最常见的是氢氟碳化物（HFCs）和氢氟烃（HFOs）的使用。
其中，HFCs是一种共价键化合物，它包含氢、氟、碳和氢原子。
HFCs是替代氯氟烃（CFCs）和氢氟氯化物（HCFCs）的产品，目前被广泛使用。
HFOs则是一种类似于HFCs的稳定化合物，它在制冷装置方面的使用也正在逐渐增加。
除了HFCs和HFOs外，一些新型制冷剂也在研究和开发中。
例如，替代氢氟碳化物的氢氟烃（HFCs）促进了一种新的替代氢氟碳化物替代品的研究，被视为低温和中温制冷的理想候选者。
此外，无机盐溶液和粘弹性固体也被报道为替代制冷剂的一种广泛使用的选择。
制冷剂替代技术的优点是什么？制冷剂替代技术的优点主要包括两个方面：低碳环保和降低使用成本。
首先，替代制冷剂可有效减少环境对氧气层的破坏，从而减少全球变暖等负面影响。
据研究，使用HFOs的制冷技术，相比使用HFCs的技术，可节省95%的温室气体排放（英国空调循环器-冷却事实文件）。
其次，通过替代制冷剂，使用成本也大大降低。
早在HFCs出现之前，CFCs和HCFCs被广泛使用，然而，这种制冷剂的使用成本非常高昂，而且还带来了不利的环境影响。
替代成本显然更低，这进一步降低了使用成本。
制冷剂替代技术的应用现状是什么？在全球范围内，许多国家和地区已经开始推行制冷剂替代技术。
例如，在欧盟，禁止了使用高温室气体的制冷剂，而在美国，国家环境保护局也正在制定法规，以逐步淘汰使用高碳排放的氯氟烃制冷剂。
中国也加入了到了这个行列。
2019年，中国制定了《环保部、住房城乡建设部2019年部级联合会议工作要点》明确提出推广低碳制冷技术、新型绿色建材使用等绿色低碳发展。
制冷技术创新案例
制冷技术创新案例
制冷技术创新案例：
1. 制冷剂替代：随着环保意识的增强，对新型制冷剂的研究和开发也在不断推进。
目前，许多研究者正在研究使用天然制冷剂（如二氧化碳、氨等）替代传统的氟利昂制冷剂。
这些天然制冷剂对环境友好，无毒无害，可有效降低对环境的破坏。
2. 制冷系统优化：随着科技的发展，新型制冷系统也在不断涌现。
例如，热电制冷系统、磁制冷系统等。
这些新型制冷系统具有高效、环保、节能等优点，可有效降低能源消耗和减少环境污染。
3. 智能制冷：随着物联网技术的发展，智能制冷技术也得到了广泛应用。
智能制冷技术可实现制冷系统的智能化控制，根据实际需求自动调节制冷系统的运行状态，实现节能减排。
例如，智能空调、智能冰箱等产品的出现，为用户提供了更加舒适、健康、节能的制冷体验。
4. 热回收技术：热回收技术是一种将废热转化为有用能源的技术。
在制冷系统中，热回收技术可有效降低能耗，提高能源利用效率。
例如，热泵技术可将低品位热能转化为高品位热能，用于供暖、热水等领域。
5. 新型制冷材料：新型制冷材料的研究和开发也是当前制冷技术领域的重要方向之一。
例如，纳米材料、石墨烯等新型材料在制冷领域的应用，可有效提高制冷效率、降低能耗。
总之，随着科技的不断进步和环保意识的增强，制冷技术也在不断创新和发展。
未来，制冷技术将更加注重环保、节能、智能化等方面的发展，为人类创造更加舒适、健康、节能的生活环境。
HCFCs-制冷剂
HCFCs，艰辛淘汰路HCFC-22做原料可以生产四氟乙烯产品记者从不久前在北京召开的2012年生产行业含氢氯氟烃（HCFCs）淘汰座谈会上了解到，我国生产企业对HCFCs的淘汰工作取得阶段性进展。
根据计划，我国生产企业HCFCs淘汰管理计划在4月份提交给《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》多边基金执委会这一国际组织，后续将进一步开展有关淘汰的谈判及实施工作。
HCFCs是一种什么物质？为什么要淘汰？面临日益临近的期限，我国涉及HCFCs生产和消费的企业将如何应对？近日，记者就此进行了调查采访。
国际缔约：促使淘汰开始加速资料显示，HCFCs最初作为氟里昂的替代品在制冷剂、发泡剂等行业广受欢迎。
因为比起氟里昂，HCFCs生产与消费中消耗臭氧层指数较低且工艺比较成熟，因此，随着全球经济的高速发展，HCFCs生产量和消费量一度在全球快速增长。
但是，随着其数量的增加，HCFCs和氟里昂一样对臭氧层的损害日益明显，且HCFCs是强效温室气体，全球变暖潜能值是二氧化碳的上千倍，因此，这一曾经的替代品也走上了被淘汰之路。
2007年9月，在加拿大蒙特利尔市举办的《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》（简称《议定书》）第19次缔约方大会通过了加速淘汰HCFCs的决定。
按照该决定，包括中国在内的发展中国家必须在2013年将HCFCs生产量和消费量冻结到2009年和2010年的平均基线水平，在2015年削减基线水平的10%，到2020年削减35%，2025年削减67.5%，到2030年除保留少量(2.5%)用于制冷维修外，将实现全面淘汰。
而现实是，我国是目前全球最大的HCFCs生产国、消费国和出口国。
到“十一五”后期，我国的HCFCs年生产量约为70万吨，年消费量约为50万吨，分别占发展中国家的87%和56%。
HCFCs 淘汰涉及化工生产、PU泡沫、XPS泡沫、房间空调、工商制冷、清洗、制冷维修等多个行业，涉及企业上万家。
制冷空调能耗及减排节能技术分析
《装备维修技术》2021年第12期—253—制冷空调能耗及减排节能技术分析陈 淦（广东美的制冷设备有限公司，广东 佛山 528311）1引言人们生活质量的在不断提高，对生活质量的需求也在不断提高，制冷设备的使用也在一直增加。
随着诸如冷却器和空调之类的高能量设备的逐渐普及，使用了大量的电力，从而导致能量短缺。
研究表明，夏季建筑物总能耗的约4％被制冷空调系统消耗，并且在大多数情况下，压缩机在低负荷模式下运行。
本文主要介绍制冷空调的能耗原理。
分析了制冷空调的能源控制方法，研究了一些节能技术和减排技术。
2制冷空调能耗的主要问题2.1制冷空调的巨大能耗 人们生活质量在不断提高，人们对生活质量的要求也越来越高。
夏季，制冷和空调的利用越来越多。
随着制冷空调系统的普及，高功率消耗和高能量消耗导致能量短缺的情况不断严重。
据统计， 在中国，建筑能耗约占全国能耗的35％，而建筑能耗的50-60％用于制冷和空调系统的能耗。
压缩机、制冷和空调往往在负荷较低情况下运行。
许多制冷空调系统维护不及时，并且在制冷剂不足或空气流通不良的情况下运行，这不可避免地导致能耗增加。
由于大多数情况下压缩机在低负载下运行，因此应该创新地开发变频技术。
本文着重从节能减排上研究制冷空调的能源消耗控制方向以及一些常用技术。
2.2环境破坏 用于制冷空调的制冷剂是会导致气候变暖的温室气体。
红外线吸收和红外线在大气停留时间的长短是制冷剂影响气候变暖的主要原因。
原则上，全球变暖潜能值用于衡量制冷剂对气候变暖的影响程度，也就是人们常说的温室效应。
这种制冷剂的使用严重破坏了臭氧层，现代制冷剂破坏了臭氧层并产生了温室气体。
在温室效应的影响下，可能导致冰川融化，海平面上升以及最终海水回流，严重威胁了沿海地区的安全。
它还影响农业生态，加大了农业灾难的规模，例如洪水和干旱。
3制冷空调的节能减排技术3.1制冷剂替代技术 制冷剂，是填充冷却循环的一种介质。
在冷却或加热循环中，热传递主要是由冷却阶段的变化引起的。
制冷剂替代技术研究进展及发展趋势
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第３ 卷 第 ６ ２ ２年 １月 ０ １ ２ 期 １
制冷剂替代技术研究现状及未来发展趋势
制冷剂替代技术研究现状及未来发展趋势随着全球经济的快速发展和人们生活水平的不断提高，各种电器、空调、汽车等运用空调冷凝制冷技术的产品所产生的制冷剂已成为众多环境问题之一。
基于对大气和环境的影响，这些制冷剂对环境已经造成了严重的破坏。
多个国际协议的签署一直都在推动这个领域的发展。
中国也制定了相关的政策法规，促进制冷技术的转型升级。
因此，发掘替代制冷剂成为制冷技术改革的热点。
本文主要介绍制冷剂替代技术研究现状及未来发展趋势。
一、制冷剂对环境和健康的影响制冷剂是一种用于产生制冷效果的化学品。
目前广泛使用的制冷剂包括氟利昂（CFCs）、氡、碳氢化合物（HCFCs），以及温室气体（HFCs）等。
这些制冷剂会渗入到大气中，损害大气层。
CFCs对臭氧层的破坏是公认的，而HFCs则会造成温室气体的增加，从而加剧全球变暖。
同时，制冷剂的挥发性也会对人体健康造成负面影响，例如对皮肤和眼睛造成刺激、头晕等症状、呼吸系统感染等。
二、制冷剂替代技术现状1. CO2 制冷剂CO2在大豆制品、啤酒制作等生产制造中已大量应用，可以通过改造现有的空调和冰箱制冷系统，实现替代CFCs、HCFCs等传统制冷剂的目的。
CO2制冷剂具有良好的热性能，而且实验表明，使用CO2的制冷系统比使用传统制冷剂的系统性能更好，更加环保。
2. 烃制冷剂烃制冷剂是用天然气或者石油衍生的气体作为原料进行生产的。
与传统制冷剂相比，烃制冷剂具有更好的热性能。
该制冷剂有高温、低温两种类型，可以满足不同温度要求的制冷需求，已广泛用于商用制冷和空调系统。
3. 热泵技术热泵技术是一种系统，可以将环境中的热量转移到需要加热或制冷的空间，减少了对制冷剂的需求。
该技术的应用场景广泛，从小型冰箱到大型空调系统，都可以使用热泵技术实现制冷效果。
日本和欧洲的一些国家和地区已经开始在商用和民用市场使用热泵技术，表现出良好的效果。
4. 磁制冷技术磁制冷技术是一种新型的制冷方法。
磁制冷原理是在两种不同的物质中，磁体受到外力会产生不可逆热变化，从而制冷的技术。
环保制冷剂R290的制冷技术综述
环保制冷剂R290的制冷技术综述传统制冷剂引起的臭氧层耗损和温室效应等环境危害导致了制冷剂的替代问题成为当今制冷行业的共识，天然的环保制冷工质R290以优良的热物理性能及最重要的环境友好型特征脱颖而出。
本文针对使用R290环保工质的制冷技术进行了梳理与总结，重点分析了系统各部件的设计与优化进展。
标签：R290；压缩机；换热器；系统优化1 前言制冷剂于制冷机而言是循环得以进行的不可或缺的血液。
选择制冷剂时，对于环境可接受性因素，主要考虑对臭氧层耗损臭氧衰减指数ODP和大气温室效应温室指数GWP的两大影响指标【1】。
从长远来看，寻找高效、环保制冷剂成为制冷行业共同的目标。
碳氢化合物中的R290，其环保性能和热力学性能较好，并且其热力学性质与需淘汰的HCFCS 类工质R22非常相近，具备替代R22制冷剂应用于制冷系统的条件。
虽然R290具有易燃类安全性问题，但由于各自具有的优良的热物理性能以及最重要的环境友好型特征，从长远角度看，将会是舞台上的明星。
2 R290的热物性R290其ODP、GWP为0，标准沸点、凝固点、临界点等基本物理性质与R22非常接近，具备替代R22的基本条件。
R290导热系数大、粘性系数及绝热指数小，可改善换热器传热效果、降低压缩机能耗及压缩机排气温度；R290分子量小、气化潜热大、定压比热高，可大大减少系统制冷剂灌注量【2】。
R290存在微弱的易燃易爆性问题，这是影响其快速发展的主要因素。
欧洲专门制订了相关标准限制易燃易爆型工质在系统中的充灌量，在IEC60335-2-40和EN378-1：2008中规定了最大安全充灌量为290克【3】。
因此减少R290在系统中的充灌量是发展R290的首要条件，但减少充灌量会造成整机性能尤其是制热能力的下降，因此如何保证既安全又达到正常的使用要求，还需要继续优化系统结构和研发新技术。
3 减少R290充注量措施R290制冷剂主要集中在两器中，部分存在压缩机零部件里，极少部分存在管路中，因此可以通过减小换热器管径、采用微通道换热器及优化压缩机零部件、系统结构等措施，以减少R290充注量提高系统安全性。
制冷剂替代应用技术
产和销售的所有汽 车不能使用GWP> 150的制冷剂
美国
• 2021年起新生产车 型禁用R134a
• 2026年起所有新生 产的汽车禁用 R134a
日本
• 从2023年开始要求 新生产的十座或以 下乘用车车型的空 调系统禁止使用 R134a
R134a潜在替代方案：R1234yf、CO2、R290等
2 有火焰传播 >0.10kg/m3
<19000kJ/kg
3 有火焰传播 ≤0.10kg/m3
≥19000kJ/kg
a: 60℃和101.3kPa下; b: 23℃和101.3kPa下; c: 23℃和101.3kPa的干空气试验
2L
R32
0.306kg/m3
6.7cm/s 9400kJ/kg
3
R290
报告目录
18
1
制冷剂替代概述
2
筛选与热性能基础
3
替代应用性技术
4 替代制冷剂销毁技术
5
总结
3.1 制冷剂热力学物性
19
· 制冷剂热物性包括：pvT 关系、临界参数、粘性、导热性等 · 主要研究方法：实验研究+分子模拟+状态方程 · 研究现状： • HCs和HFCs：研究较为全面
• HFOs：已有系统研究，部分参数有待补充 • HFOs为主要组分的混合物：当前研究热点
0.038kg/m3
46cm/s 50300kJ/kg
3.2 制冷剂毒性和可燃性
22
· 毒性：包括健康毒理评价、生态毒理评价等，相关实验花费巨大，耗时长 · 可燃性：实验研究方法较为成熟，针对可燃制冷剂的燃爆特性、风险评估、
制冷剂种类及用途
制冷剂种类及用途
制冷剂是一种用于制冷和空调系统中的介质，通过吸收、传导和释放热量来实现温度调节。
不同类型的制冷剂有不同的化学组成和特性，适用于不同的应用场景。
1. 氨（NH3）：氨是一种常见的制冷剂，具有良好的制冷性能和热导率。
它主要用于工业制冷和冷冻行业，如冷库、冷藏船和冷冻食品加工等。
2. 氟利昂（Freon）：氟利昂是一种常用的制冷剂，具有较低的毒性和易于操作的特点。
它广泛应用于商业和家用空调系统中，如办公楼、商场和家庭。
3. 羟基乙基烷（R-134a）：羟基乙基烷是一种环保制冷剂，被广泛用于汽车空调系统中。
它具有较低的温室效应和臭氧消耗潜力，逐渐取代了过去使用的氟利昂。
4. 二氟二氯甲烷（R-12）：二氟二氯甲烷是一种过去广泛使用的制冷剂，但由于其对臭氧层的破坏性，现已被禁止使用。
5. 环丙烷（R-290）：环丙烷是一种天然制冷剂，具有良好的环保性能。
它被广泛用于商用冷藏设备和家用冰箱等小型制冷设备中。
6. 一氧化碳（CO）：一氧化碳是一种特殊的制冷剂，被用于低温制冷和超导材料的制备。
它具有极低的温度和高效的制冷能力。
制冷剂的种类多样，每种制冷剂都有其特定的应用领域和优势。
随着环保意识的增强，越来越多的新型制冷剂被研发和应用，以减少对环境的影响。
在选择制冷剂时，需要根据具体的需求和环境因素来进行合理选择，以实现高效、安全和环保的制冷效果。
制冷剂替代技术研究及应用
制冷剂替代技术研究及应用一、前言随着全球气候变暖、臭氧层破裂等环境问题的愈演愈烈，对于空调、冰箱等制冷设备的环保性和能效性提出了更高的要求。
传统的制冷剂，尤其是氟利昂，不仅在生产过程中对环境产生危害，而且在使用中还可能破坏大气臭氧层并导致全球变暖。
为此，开发绿色环保的制冷剂替代技术成为了当前制冷行业的重点研究方向。
二、制冷剂替代技术1.自然制冷剂自然界中的一些物质，如空气、水、二氧化碳等，可以在一定程度上替代传统的制冷剂。
比如，空气可以用于制作空调和制冷设备中的传热器，水可以被用于制冷系统中，而二氧化碳则被认为是最具潜力的制冷剂替代品之一。
使用自然制冷剂不仅可以有效地降低制冷设备对环境的污染，而且可以提高能效和降低生产成本。
2.混合制冷剂混合制冷剂是由两种或多种单一制冷剂混合而成的制冷剂。
这种制冷剂的性能可以根据实际需要进行调整，同时可以大大降低对环境的影响。
但是使用混合制冷剂需要注意不同制冷剂混合的比例，否则可能会对制冷设备的性能和环境造成不良影响。
3.新型制冷剂新型制冷剂是一类新型环保制冷剂，通常指的是HFC、HCFC、HFO等非危险化学物质。
这些新型制冷剂具有无毒性、无燃性、卓越的制冷效果等特点，可完全替代传统危险化学制冷剂。
在使用过程中，这些制冷剂不会造成任何对大气层的危害，并且可以有效提高制冷设备的能效性能。
三、制冷剂替代技术的应用1.空调空调作为家用及商用建筑必备的制冷设备，其制冷剂替代技术的应用非常重要。
在现代空调技术中，混合制冷剂及新型制冷剂已经广泛应用。
同时，利用大楼外窗或者空气能技术等方式，将空调的使用变得更加便捷和良性。
2.冰箱冰箱也是制冷设备中需替代制冷剂的设备之一。
当前，国内外制冷厂商已经研发出新型环保的制冷剂，如HFC、HCFC、HFO 等，并且成功地应用到了冰箱中。
与传统制冷设备相比，新型环保制冷剂大大降低了冰箱对环境的影响，减少了对臭氧层的破坏和对全球气候的影响。
空调制冷剂回收与再利用的技术与方法
空调制冷剂回收与再利用的技术与方法随着全球气候变暖和环境保护意识的增强，对于环境友好型技术和方法的需求也日益增长。
空调制冷剂回收与再利用正是一种重要的节能环保技术，可以最大限度地减少气候变化产生的影响。
本文将介绍空调制冷剂回收与再利用的技术与方法，旨在提升读者对于该领域的了解，并鼓励更多人参与到环保行动中来。
一、空调制冷剂的回收价值和意义1. 减少温室气体排放：空调制冷剂，如氟里昂和氨等气体，是温室气体的重要来源。
这些气体在大气中的存在会损害臭氧层，加剧气候变化。
通过回收和再利用这些制冷剂，可以有效减少它们的排放量，降低对大气层的破坏。
2. 节约资源和降低成本：空调制冷剂是宝贵的资源，其中包含的化学物质需要耗费大量能源和金钱才能制造。
通过回收和再利用，可以避免不必要的资源浪费，同时降低生产制冷剂的成本。
二、空调制冷剂回收的技术与方法1. 高效回收设备的运用：专业的空调制冷剂回收设备可以高效地回收和分离不同种类的制冷剂。
这些设备通过真空抽取和冷凝等工艺，将废旧空调中的制冷剂从其他废气和杂质中分离出来，以备再利用。
2. 制冷剂存储和处理：回收的制冷剂需要妥善存储和处理，以确保其再利用的质量和安全性。
首先，制冷剂应存储在密封的容器中，避免泄漏到大气中。
其次，制冷剂可以经过初步的处理和过滤，去除可能残留的污染物和杂质。
3. 制冷剂再利用的流程：经过回收和处理的制冷剂可以用于生产新的空调设备，或者进行再循环利用。
再循环利用的过程中，制冷剂需要经过检验和测试，确保其性能和质量符合相关标准和要求。
三、空调制冷剂回收与再利用的挑战1. 技术和设备要求高：空调制冷剂的回收和再利用需要专业的技术和设备支持，需要投入大量的资金和人力资源。
这对于小型企业和个人来说可能是一种挑战。
2. 法律法规的限制：不同国家和地区对于空调制冷剂的回收和再利用有不同的法律法规要求。
合法合规地进行回收和再利用需要了解和遵守相关法规，这对相关企业和从业人员提出了更高的要求。
制冷系统中的制冷剂替代技术研究
制冷系统中的制冷剂替代技术研究随着环境保护意识的不断提高，制冷剂的替代技术研究也越来越受到关注。
制冷剂是制冷系统中的核心元素，其在制冷系统中的作用主要是传递和吸收热量。
然而，传统的制冷剂，如氟利昂和氯氟烃等物质，已被证实对大气层和臭氧层造成了极大的伤害。
因此，替代技术正在积极探索，以更加环保、经济和高效的方式来实现制冷系统的需要。
一、无卤素制冷剂替代技术随着人们对环境保护问题的重视，无卤素制冷剂已经成为了更为环保的制冷剂替代技术。
相比于传统制冷剂，无卤素制冷剂对大气层的危害性更小。
例如，一些新型制冷剂，如R32，R290和R600a等，不仅臭氧层破坏潜力为零，而且它们在大气中的寿命也很短暂，对大气也不会造成任何影响。
无卤素制冷剂替代技术与传统制冷剂不同，需要制冷系统针对性进行改造。
首先，无卤素制冷剂要比传统制冷剂的工作压力更高，这意味着制冷系统需要更高的质量要求。
其次，无卤素制冷剂不同于其它制冷剂，其流量调节也要区别对待。
再者，无卤素制冷剂需要更为高效的润滑剂，以确保系统更加可靠、长寿。
二、天然制冷剂替代技术天然制冷剂替代技术也是一种新兴的替代技术。
它是指采用一些物理性质特殊的气体作为替代制冷剂，这些天然气体具有高效、环保、节能等特点，极大地推进了制冷技术的发展。
天然制冷剂替代技术种类繁多，其中较为常见的制冷剂有二氧化碳、氨气和水等。
这些替代制冷剂代替了前期使用的氟利昂、氯氟烃等高度危险的制冷剂，从根本上解决了制冷剂对环境造成的损害。
天然制冷剂对空间的要求也比较高，因为它们的工作压力很高，通常需要压缩机和冷凝器等高强度组成件。
与此同时，其要求的质量也很高，系统中任何一个角落的问题都可能引起系统的不稳定。
三、混合制冷剂替代技术混合制冷剂替代技术指的是将两个或以上的制冷剂混合使用，以兼顾各自优势和减少劣势的制冷技术。
这些混合制冷剂经过仔细配比后，可以达到与传统制冷剂类似的制冷效果。
通常情况下，混合制冷剂是由天然制冷剂和无卤素制冷剂混合而成的。
制冷空调领域制冷剂替代技术进展
在制冷空调领域，除了制冷剂的替代，节能和能效提升也是当前研究的重点。新型的制冷空调系统和技 术，如热泵技术、热回收技术等，正在逐步推广和应用，以实现更高的能效和更低的能源消耗。
对未来的展望
持续的环境友好性追求
随着全球对环境保护的重视加深，对制冷剂的环境友好性要求 将更加严格。未来，制冷剂的发展将更加注重GWP和ODP的 降低，以实现更低的碳排放和臭氧层破坏。
结论与展望
当前取得的成果
HFCs替代品的研究与应用
随着环保意识的增强，HFCs（氢氟烃）作为制冷剂的替代品得到了广泛研究。目前，一些天然制冷剂如二氧化碳 （R744）、氨（R717）等已被用于家用和商用空调系统中。
新型制冷剂的开发
科研人员正致力于开发新型制冷剂，如基于氢化物的混合物、离子液体等，这些新型制冷剂具（ODP），有望成为未来制冷空调行业的环保选择。
传统制冷剂如CFCs 和HCFCs对臭氧层和 全球气候变化有负面 影响。
制冷剂替代的必要性
01
02
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保护环境
减少对臭氧层和全球气候 变化的负面影响，降低温 室气体排放。
符合法规要求
满足国际和国内法规对制 冷剂使用的限制和要求。
提高能效
新型制冷剂通常具有更好 的热力学性能，可以提高 制冷空调设备的能效。
02
制冷剂替代技术概览
传统制冷剂的危害
破坏臭氧层
传统制冷剂中含有氯氟烃等物质，会 与臭氧分子发生反应，破坏臭氧层， 导致紫外线辐射增加，对人类健康和 生态环境造成威胁。
温室效应
健康危害
传统制冷剂中的某些物质对人体健康 有害，如引起呼吸系统、心血管系统 等方面的疾病。
传统制冷剂中的某些物质具有较高的 温室效应，会加剧全球气候变暖，影 响生态平衡。
新型制冷技术
新型制冷技术新型制冷技术是指相对传统制冷技术而言的一种更加高效、环保的制冷方式。
随着科技的不断进步，新型制冷技术在各个领域得到了广泛应用，为人们的生活带来了极大的便利。
一、新型制冷技术的背景传统制冷技术使用的制冷剂通常是氟利昂等化学物质，这些物质对大气层臭氧层的破坏以及全球变暖有着重要的影响。
因此，更加环保的制冷技术成为了迫切需要解决的问题。
同时，随着能源消耗和能源浪费的问题日益突出，提高制冷效率也成为了新型制冷技术发展的重要目标。
1. 吸附式制冷技术：吸附式制冷技术是一种利用吸附剂和冷热源进行制冷的技术。
吸附剂可以吸附和释放制冷剂，从而实现制冷效果。
这种技术具有结构简单、无噪音、无污染等特点，适用于小型制冷设备。
2. 磁制冷技术：磁制冷技术利用磁场对磁性材料进行调控，通过改变磁场的强度和方向来实现制冷效果。
这种技术具有高效节能、无污染、可靠性高等优点，适用于大型制冷设备。
3. 微通道制冷技术：微通道制冷技术利用微通道内的流体对冷却物体进行制冷。
微通道制冷技术具有体积小、制冷速度快、能耗低等优点，适用于微型制冷设备。
4. 热电制冷技术：热电制冷技术是一种利用热电材料产生的温差效应进行制冷的技术。
热电制冷技术具有高效节能、无噪音、无污染等优点，适用于小型制冷设备。
三、新型制冷技术的应用领域1. 家用制冷设备：新型制冷技术在家用制冷设备中的应用越来越广泛。
例如，吸附式制冷技术可以用于制造小型冰箱和冷柜，磁制冷技术可以用于制造大型冰箱和冷库。
2. 车载制冷设备：新型制冷技术在汽车冷暖系统中的应用也逐渐增多。
微通道制冷技术可以用于汽车空调系统，热电制冷技术可以用于汽车冷藏箱。
3. 工业制冷设备：新型制冷技术在工业制冷设备中的应用也非常广泛。
例如，吸附式制冷技术可以用于制造工业冷却水机组，磁制冷技术可以用于制造工业冷冻设备。
四、新型制冷技术的优势和挑战新型制冷技术相比传统制冷技术具有许多优势，例如更高的制冷效率、更低的能耗、更环保的制冷剂等。
空调制冷剂替代开始倒计时——房间空调器HCFCs替代技术国际研讨会侧记
是 近 十 年里第 － ， ，这是 全 球共 同努力 ８％，消 费量 约为 ２ 万 吨 ， 占发 展 中 国家 业 已有 成 熟 的 ＨＣ Ｃ 替 代 技术 —— Ｈ ｃ －４ 的 ７ ３ Ｆｓ Ｆ一
的结果 ，也 是 中 国家 电行 业积 极进 行 Ｏ Ｓ 的 ５ ％。中 国 Ｈ Ｆ ｓ Ｄ ０ Ｃ Ｃ 淘汰计 划基线 水平 比 ４０ １Ａ，但 是 Ｈ Ｃ ４０ Ｆ 一 １Ａ的 Ｇ ＷＰ （ 球变暖 全
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工 业 发展 组 织 、德 国技 术合 作 公 司 、中 国
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
１％；２ ２ ０ ０ ０年 削 减 ３％ 的 Ｈ Ｆ ｓ ０ ５ 家 组及 行 业龙 头 企业 已对 各种 制冷 剂 进行 ５ Ｃ Ｃ ，２ ２
淘 汰 的成 果 。为 了更 好 地保 护 臭 氧层 ，空 替 代 Ｃ Ｃ 时高很 多 ，而现在距 离实 现冻结 潜值 ）较 高 ，温 室效 应 较强 ，并 非 最终 的 Ｆｓ
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１ ２月审议 中 国 Ｈ Ｆ ｓ 汰计划 。 温武 瑞 ＣＣ 淘 ” 说 。据 了解 ，中国 ＨＣ Ｃ 淘汰计 划何时 能 Ｆｓ
R290与R22的制冷性能比较分析及替代实验
R290 与R22 的制冷性能比较分析及替代实验南京化工职业技术学院机械技术系涂中强* 张蕾邱俊洁摘要对R290 和R22 的热力学性质进行了比较分析。
在标准空调工况Ⅱ下，对它们的理论制冷循环性能进行了对比；并在KFR-35GW/R(35540)-N5 型分体式热泵型挂壁式房间空调器上进行R290 替代R22 的实验。
实验结果表明:在不对空调器作任何改动的情况下，在恰当充液量下，R290 的制冷量与R22 几乎相等，且能效比有所增加。
关键词制冷性能；制冷剂；空调器；比较分析；替代实验The Refrigeration Proformangce Comparing Ana ly s isand Displace me nt Experime nt between R290 and R22Tu Zhongqiang, Zhang Lei and Qiu JunjieAbstract The paper compare and analysis thermodynamic property between R290 and R22.based on standard refrigera- tion conditionⅡ, it also contrasts their refrigeratiaon circle proformangce.The expeiment of R290 displacing R22 is done in the air-conditioner types KFR-35G W/R(35540)-N5.T h e result indicate that:if it has the approprate filling refrigerant volume, in the unimproved system, comparing with R22; R290’s refrigerating capacity is almost equal, R290’s refrigerat- ing cop is increased.Keywords Refrigeration Proformance; Refrigerant; Air-con dition;o m p ari ng analysis; Displacement experiment0 引言自198 7 年《蒙特利尔议定书》签订以来，各国纷纷展开了对CFCs 和HCFCs 物质的替代物的研究，在199 7 年签订《京都议定书》以前，C F C s 和HCFCs 类的制冷剂替代研究主要以保护臭氧为目的，主要研制HCFs进而发展为HFCs类制冷剂。
制冷技术中的制冷剂替代研究
制冷技术中的制冷剂替代研究一、前言随着人们对环境保护日益重视，传统的制冷剂已经受到了广泛的质疑。
现在，制冷科技正在积极的研究替代制冷剂，以确保环境的持续稳定，保护我们的星球。
二、制冷剂概述制冷剂是制冷系统的核心，其作用是吸收室内热量并排放到室外环境。
在历史上，制冷剂主要分为两大类：氯氟烃类制冷剂和非氯氟烃类制冷剂。
1.氯氟烃类制冷剂氯氟烃类制冷剂，如CFC、HCFC和HFC等，是以氟、氯等卤素元素为基础的化学物质。
由于其在对臭氧层的破坏性作用，产生了广泛的警觉。
因此，主要生产国家已经全面禁止了氯氟烃类制冷剂的使用。
2.非氯氟烃类制冷剂非氯氟烃类制冷剂，如CO2、HC等，不含卤素元素，因此不会对臭氧层产生破坏性影响。
但是，这些替代品在目前的制冷技术中存在继续研究的问题。
三、CO2制冷剂二氧化碳是当前非常流行的制冷工质，也称为R744。
相对于氯氟烃类制冷剂，二氧化碳制冷剂可有效解决环境问题。
1.环保二氧化碳对纯净自然的影响比氟氯碳小得多，因为它的全球气候变化潜势（GWP）为1，而CFC-12和HFC-134a的GWP分别为10,900和1430。
2.高效二氧化碳制冷剂的制冷效率要高于其他替代品。
这意味着冷气系统使用二氧化碳制冷剂可以更少地能源来运行，并产生更少的碳排放。
3.安全二氧化碳作为一种天然气体，不会像其他限制性制冷剂那样引起火灾和爆炸的潜在威胁。
四、HFC制冷剂HFC制冷剂是氟化氢碳的缩写，它们是最近几十年中被广泛使用的制冷工质之一。
HFC代表一种颇具前途的先进制冷剂，因为它们不会对臭氧层造成破坏。
1.优点HFC替代品代表了一种灵活的制冷方案，可以轻松应对不同领域的需求。
其使用方便，适用范围广泛。
2.缺点HFC替代品主要的问题在于其对气候变化的影响。
由于HFC对全球变暖的潜在影响，一些国家和地区已经开始逐步淘汰HFC类制冷剂。
并正在加快使用替代HFC的替代品，例如液氨和二氧化碳。
五、其他替代品除了CO2和HFC制冷剂外，还有一些其他的替代品。
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R600a? R134a?
欧盟派：保证不泄 漏，充注量极少 （如冰箱、打火 机），整机防爆设 计；且R134a的 GWP高，属温室效 应气体，早晚会被 淘汰， 采用R600a, 与R12 润滑油都用 MO
• R600a替代R12：
– 电脑板置于箱体外， 避免电火花引火；限 制各元器件表面温度 （如融霜加热管）， 采用防爆器件（电机、 风扇、电灯、接插件） – 制冷剂充注量不可高 于150g. – 防爆防燃：即便爆炸， 火焰瞬灭，无燃烧痕 – 强化生产管理，车间 自动探漏灭火装置 – 制冷剂管道强度与防 漏（焊缝）检验标准 更严。
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。
非共沸(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。在定压 下气化或液化过程中，蒸气成分与溶液成分不断变化，对应 的温度也不断变化。 R4XX R407c 举例 R404a R125/R143a/R134a(44:52:4(%)) R32/R125/R134a(23:25:52(%))
– R600a的特点：ODP=0；GWP=3 – R134a的特性：ODP=0；GWP=1300
• R600可燃易爆，R134a不可燃。在美国、 日本等国采用R134a；而在欧洲却大量采用 R600a。
美日派：可燃，不 安全，且不可保证 无其它环保问题， 主张采用R134a替 代R12(134a须采用 POE[酯类]油或 PAG[醚类油])
制冷剂与环保
制冷空调综合基础拓展类知识讲座
• 什么是制冷剂？
• 制冷剂是在制冷装置中循环工作，利用集态变 化使制冷装置实现从低温环境吸热，向高温环 境放热的一种物质。
制冷剂的发展历程
• 第一阶段：自法国工程师尼古拉· 莱昂纳尔· 萨迪· 卡 诺于1824年提出 卡诺循环以来，到1930s,主要采 用了NH3，CO2，HCs,空气等做为工质，缺点是 效率低，易燃。
• 自2000年以来，臭氧空洞扩大的速度在逐渐放缓， 个别年份对比，还有减小的情况
• 2006年世界气象组织 (World Meteorological Organization/United)臭氧损耗科学评估国家环境项目 (Nations Environment Programme Scientific Assessment of Ozone Depletion)推断臭氧空洞的恢复在较近的未来每年 仍会有起伏，到大约2065年的时候才会完全恢复。（ODP物 质在平流层在寿命达数百年：500年后，只有40%的R12被分 解成无害物。
制冷剂分类与命名
制冷剂
在制冷装置内完成热力循环的工质
制冷剂的种类与编号 (1) 无机化合物 如水、氨、二氧化碳等 (2) 饱和烃的卤化物(氟利昂) 如R12、R22、R134a等 (3) 碳氢化合物(烃类) 如丙烷、异丁烷等 (4) 共沸制冷剂 如R502等 (5) 非共沸制冷剂 如R407C等
也可按照制冷剂的标准蒸发温度，将其分为三类
注： 表中数据指CFCs 物质
目前，CFCs已基本全面停止生产，中国于2007年7月1日 （按蒙条约北京修正案-1999年，定于2010年停止）全面 停止了CFCs制冷剂原料及制冷产品的生产。
• 在整个工作中，欧盟一直走在世界的前列， 体现了良好的环保责任。 • 按照北京修正案（99年），中国在2016年 起HCFCs开始冻结在2015年水平，以后逐 年递减，至2040年全部淘汰。 • 但2007年，在蒙特利尔举行的条约20周年 会议，决定加速HCFC淘汰：
• 臭氧在地球的什么地方？
• 臭氧有什么作用？
– 1 吸收280-315nm段的紫外线（UV-B）
若过多UV—B辐 射地球，则会使： •人易患皮肤癌； •白内障患者增多； •海洋生态恶化； 地表臭氧增多， 酸雨增多，空气 恶化。
– 2 臭氧本身是温室气体（因为吸收了紫外线能量， 温度会升高；在平流层吸收紫外线，造成平流层 温度升高，对地球影响不大，而地表的臭氧则会 使形成温室效应。 – 3 臭氧本身会产生光化学反应（类似于汽车尾 气）会加剧空气污染。 –注：可见臭氧对人类并不都是有利的，只有处 于平流层（10-50km)的臭氧对人类才是有利的。
•它们有哪些呢？
–制冷剂；制冷业所用的发泡剂（生产泡沫用）； 灭火剂 •如何来衡量这些物质对臭氧层的破坏作用呢？
–臭氧损耗潜能（ODP；以CFC-11为1） –注：另为了衡量物质造成的温室效应，另 有GWP指标（以CO2为1）
• 对臭氧层的破坏现状，如何应对？
–1974年，伍德.罗兰（S.Rowland)和马里奥.莫利 纳(M.Molina)提出：破坏大气臭氧层的是CFCs含 氯物质（二人因此获95年诺贝尔奖） –1984年，南极上空发现了“臭氧空洞” –1985年3月，21个国家及欧共体签署《保护臭氧 层维也纳公约》 –1987年9月，划时代的《关于臭氧层物质的蒙特 利尔议定书》，规定了缔约国限制使用至淘汰臭 氧层破坏物质的时间表。 –随后，形成一系列的修正案，加快了臭氧层破 坏物质的限制、淘汰速度。
– 而氟利昂是1930S出现,可见其对地球环境破坏能力强\速度快,因 此氟利昂1990S后成为严控生产/销售的物质.
• 全球变暖:空气中的水蒸汽\CO2,以及其它微量气体如 CH4,O3,CFCs等,使太阳辐射(主要是短波)无衰减到达地球,同 时吸收地球辐射(主要是长波),然后再反射回地球,使地球向太 空辐射的能量减少,因此被为温室气体,由此产生的效应叫”温 室效应”,目前温室效应的起主导作用(约96%)仍是CO2,而 CO2排放源主要是火力发电厂排放\汽车尾气排放. • 行业用分别ODP\GWP值代表某种气体对臭氧层的破坏能力以 及温室效应的大小,值越大,对地球环境的破坏作用越大.
编号
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。
无机化合物
编号 R7XX 无机化合物的分子量 氨
R717 R718
举例 二氧化碳 R744 水
制冷剂替代
– 全球性环境问题(与制冷行业领域相关)的两个重要原因 素
• 臭氧层的破坏和耗损:1985年,英国科学家观测到南极上空出现 臭氧层空洞,并证实它与氟利昂分解的氯原子有关.
• 大气臭氧为什么会被破坏？
CL只是催化剂，破坏臭 氧过程并不消耗CL，因 此一个氯原子可破坏无 数个臭氧分子。
臭氧会自动形成吗？
– 太阳光线中的紫外线分为长波和短波两种，当 大气中（含有21%）的氧气分子受到短波紫外 线照射时，氧分子会分解成原子状态。氧原子 的不稳定性极强，极易与其他物质发生反应。 如与氢（H2）反应生成水（H2O)，与碳（C） 反应生成二氧化碳（CO2）。同样的，与氧分 子（O2）反应时，就形成了臭氧（O3）。 – 同样，臭氧（O3）也可在紫外线的照射下分解 成O2+O，因此如果没有人为或人工合成的化学 品出现前，臭氧层的厚度是保持动态平衡的。 –
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℃
制冷剂的编号表示方法
卤代烃
分子式 CmHnFxClyBrz n+ x+ y+ z = 2m+2 编号 R(m－1)(n+1)x(a,b…)Bz 同分异构体 溴分子数，为0，B可省略 举例 二氟一氯甲烷(CHClF2) R22
• 那么氟利昂又是如何破坏臭氧层呢？
•由于臭氧层的存 在，使得平流层 温度出现下层温 度低，上层温度 高的现象，从而 使平流层的气体 不能形成上下的 对流，地表的气 体由于自然对流 上升至平流层后， 由于无法再继续 上升，故迅速沿 平流层扩散至地 球的各区上空。
• 地表的氟利昂上升至平流层并扩散至地球各区，由 于地球的平流层在两极的高度最低，因此氟利昂上 升并扩散过程中，最先在两极遇到平流层及臭氧， 受到强烈紫外线照射，分子链断裂，分解出氯原子 （就如同氧气分子被分解出氧原子一样），这些氯 原子就可以做为催化剂，破坏平流层的臭氧。
– 要求其消费量和生产量分别选择2009与2010的平均水平 作为基准，在2013年将生产量和消费量冻结在此基准线上， 到2015削减10%，到2020年削减35%，到2025年削减 67.5%，在2030年提前完成生产量与消费量的逐步淘汰， 但是在2030-2040年期间允许有平均每年2.5%的数量供维 修用。
二氟二氯甲烷(CCl2F2) R12
碳氢化合物(烃类)
不饱和碳氢化合物和卤代烯
烷烃类
编号 与氟利昂编号方法相同
R50 举例 乙烷 (C2H6) R170
烯烃类
编号 R1+氟利昂编号方法 举例 乙烯 (C2H4) R1150 丙烯 (C3H6) R1270
甲烷(CH4)
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，蒸气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)
•第二阶段：1930s-1990s,当出现CFCs及HCFCs （即氟利昂）等之后，由于性能优良，制冷界迅速 采用了氟利昂物质做工质. 第三阶段：1990s后，由于氟利昂对大气臭氧层的 破坏作用，不得不予以淘汰。 注解 现阶段：采用HFCs或HCs.
CFCs：无氢原子的氯氟代烃； HCFCs：氢氯氟代烃 HFCs：氢氟代烃（无氯） HCs：碳氢化合物
– 结果：经优化设计：R600a冰箱比R12冰箱耗电量 降低12%，噪声降低2dBA. – 科龙、海尔、小天鹅等经数千万台的生产与消费的 考验，目前基本无产品安全问题。