常用汽车空调制冷剂有哪些
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常用汽车空调制冷剂有哪些?
(1)氟里昂-12(代号:R12)
R12为烷烃的卤代物,学名二氟二氯甲烷。它是我国中小型制冷装置中使用较为广泛的中压中温制冷剂。是一种无色、透明、没有气味,几乎无毒性、不燃烧、不爆炸,很安全的制冷剂。
R12的标准蒸发温度为-29.8℃,冷凝压力一般为0.78~0.98MPa,凝固温度为-155℃,单位容积标准制冷量约为288kcal/m3。R12只有在空气中容积浓度超过80%时才会使人窒息。但与明火接触或温度达400℃以上时,则分解出剧毒的光气。
R12能与任意比例的润滑油互溶且能溶解各种有机物,但其吸水性极弱。因此,在小型氟里昂制冷装置中不设分油器,而装设干燥器。同时规定R12中含水量不得大于0.0025%。R12对一般金属不腐蚀,但能腐蚀镁及含镁超过2%的铝镁合金。它对天然橡胶和塑料有膨润作用,系统中不能用一般天然橡胶作密封垫片,而应采用丁腈橡胶或氯乙醇等人造橡胶。R12的渗透性很强,甚至铸件的极细缝隙,螺纹接合处等都可能泄露,因此要求机器的密封性要良好。否则,会造成密封垫片的膨胀引起制冷剂的泄露。
由于R12在大气中分解后释放出的氯原子对臭氧层具有破坏作用,导致大气中臭氧浓度下降及形成臭氧空洞危害地球环境。根据蒙特利尔协议,发达国家1996年开始停止使用包括R12在内的CFC系列制冷剂,发展中国家在2000年基本停止使用CFC系列制冷剂,到2030年将全面停止使用HCFC系列制冷剂。因此,必须开发适合汽车空调系统的制冷剂R12的替代品。目前,有两种物质可作为R12的替代物应用于汽车空调。一是R134A(四氟乙烷),二是碳氢化合物。
(2)R134A(四氟乙烷)
R-134A制冷剂,别名R134A、HFC134A、HFC-134A、由于R-134A属于HFC类物质(非ODS
物质Ozone-depleting Substances)——因此完全不破坏臭氧层,是当前世界绝大多数国家认可并推荐使用的环保制冷剂,也是目前主流的环保制冷剂,广泛用于新制冷空调设备上的初装和维修过程中的再添加,是目前使用最广泛的中低温环保制冷剂。其主要特点是:不含氯原子;具有良好的安全性能;物理性能与CFC12比较接近,所以制冷系统的改型比较容易;传热性能比CFC12好,制冷剂的用量可大大减少。HFC134A和CFC12有相近的蒸发压力并且ODP值为零,GWP值仅0.29,且无明显毒性(长期慢性毒性试验仍在进行中)。
由于R134A良好的综合性能,使其成为一种非常有效和安全的CFC-12的替代品。目前R134A 已商品化,广泛地应用于制冷空调中,尤其是成功地用于汽车空调。这是因为一是由于
R-134A特性使然,二是通过选择单一的冷媒,可以避免制冷剂经过胶皮软管时组成发生变化,目前全球生产的R-134a制冷剂中50%用于汽车空调,由于汽车空调的特殊工况,一般情况下每两年就要加注一次制冷剂。2006年中国新车消费R-134A约6550吨,维修用量约2950吨,合计9500吨,同比增长25%,约占R-134A消费总量的56%。由此可见中国汽车空调市场是巨大的,对制冷剂的需求也是巨大的。
根据欧盟已通过的含氟温室气体控制法规的要求,自2017年1月1日起,欧盟将禁止新生产的汽车空调使用GWP值大于150的制冷剂,由于现在使用的R-134A的GWP值为1300,故将被禁用;在2011年1月1日至2017年1月1日的6年间,在用汽车空调将按比例逐步淘汰GWP值大于150的制冷剂;自2017年1月1日起,将禁止所有汽车空调使用GWP值大于150的制冷剂。因而,汽车空调使用低GWP值的制冷剂成为趋势和必然。
(3)天然制冷剂
臭氧层的破坏和全球气候变化,是当前世界所面临的主要环境问题。由于制冷空调广泛采用CFC与HCFC类物质对臭氧层有破坏作用以及产生温室效应,使全世界的这一行业面临严重的挑战。CFC与HCFC的替代已成为当前国际性的热门话题。
国际普遍认为:21世纪将是天然制冷工质的世纪。各国都在积极跟踪,注意天然工质的研究开发。在各种天然制冷剂中,烷烃(又称碳氢化合物,缩写HC)是引起各国科学家注意的天然制冷工质,并对它的应用技术进行了详细的研究。烷烃:丙烷(R290),异丁烷(R600a)正丁烷(R600),是从自然界获得的成分之一。具有零臭氧耗损值(ODP)和极低的温室效应值(GWP)。欧洲史发展烷烃制冷剂应用于家用电器最早的地区。世界绿色和平组织也积极推荐碳氢化合物作为替代的制冷工质,德国AEG公司于1990年开始对天然制冷剂的研究,进行一系列试验表明异丁烷(R600a)用于冰箱永久替代氟利昂(CFC)。欧洲地区特别是德国90%以上的冰箱使用R600a作为制冷剂。世界各国也逐步扩大使用R600a制冷剂。我国目前的冰箱也大部分都使用R600a。