混合制冷剂发展与应用
制冷剂R1234yf物性及应用发展研究
10.16638/ki.1671-7988.2021.012.057制冷剂R1234yf物性及应用发展研究*宋明浩1,张铁臣1,汪琳琳2(1.河北工业大学能源与环境工程学院,天津300401;2.中国汽车技术研究中心有限公司,天津300300)摘要:作为环保制冷剂之一的R1234yf,其物性参数方面与R134a表现出相似的特征。
R1234yf具有微弱的毒性和可燃性。
文中分析了R1234yf冷凝传热、沸腾传热系数、压降与R134a的差异。
与R134a相比,R1234yf换热性能相似,压降更小,可以通过回热器、强化补气技术及与R134a组成混合工质等方式增强其换热能力。
关键词:R1234yf;传热系数;物性;汽车空调中图分类号:TB61+2 文献标识码:A 文章编号:1671-7988(2021)12-178-04Research on the Physical Properties and Application Developmentof Refrigerant R1234yf *SONG Minghao1, ZHANG Tiechen1, WANG Linlin2( 1.College of Environmental and Energy Engineering, Hebei University of Technology, Tianjin 300401;2.China Automotive Technology and Research Center Co., Ltd., Tianjin 300300 )Abstract:As one of the environmentally friendly refrigerants, R1234yf has similar characteristics with R134a in terms of physical parameters. R1234yf has weak toxicity and flammability. The difference between R1234yf's condensation heat transfer, boiling heat transfer coefficient and pressure drop with R134a is analyzed. Compared with R134a, R1234yf has a weaker heat transfer capacity and a smaller pressure drop. Heat transfer capacity can be enhanced with applying internal heat exchanger(IHX), economized vapor injection(EVI) or mixed refrigerant composed of R1234yf and R134a.Keywords: R1234yf; Heat transfer coefficient; Physcial property; Vehicle air conditionerCLC NO.: TB61+2 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2021)12-178-04前言现在绝大多数汽车空调系统使用的制冷剂是R134a,这种制冷剂属于HFC类制冷剂,由于其高达1430的GWP值,加剧了温室效应,在一定年限前将禁止使用。
制冷技术的发展趋势和应用
制冷技术的发展趋势和应用制冷技术是指用于降低物体温度或保持物体低温的技术手段,广泛应用于家庭、商业和工业领域。
随着科技的发展,制冷技术也在不断进步,本文将从不同角度介绍制冷技术的发展趋势和应用。
一、传统制冷技术的发展趋势1.1 制冷剂的选择传统的制冷技术主要采用氟利昂等化学合成物作为制冷剂,但这些物质存在环境污染和臭氧层破坏的风险。
因此,未来的发展趋势将是使用更环保的制冷剂,如天然气、液氮和液氧等,以减少对环境的损害。
1.2 机械制冷技术的发展机械制冷技术是目前最常用的制冷技术,在新技术的支持下,其效率和性能还将不断提高。
未来,可采用更加精确和先进的控制系统,使制冷系统能够更加智能化、便捷化。
1.3 温度控制系统的改进在一些高精度的工业领域,如半导体、生命科学和太空舱,需要保持极其稳定的低温环境。
因此,未来的发展趋势将是采用更加精确的温度控制技术,确保温度控制系统能够更加准确、高效地运行。
二、新型制冷技术的应用2.1 磁性制冷技术磁性制冷技术利用物质在磁场中放热吸热的特性,实现制冷效果。
与传统制冷技术相比,磁性制冷技术具有环保、节能、可调控性强等优点。
磁性制冷技术已被广泛应用在冷冻箱、制冷车和冷藏柜等家电产品中。
2.2 热电制冷技术热电制冷技术是一种利用热电材料在电场作用下产生制冷效应的新型制冷技术。
相比传统制冷技术,热电制冷技术无需制冷剂,寿命更长、更加可靠。
热电制冷技术已被应用于高精度的医疗设备和精密仪器等领域。
2.3 声波制冷技术声波制冷技术是利用声波在不同介质中传播时会引起压缩和稀薄的物理效应,实现制冷效果的新型技术。
声波制冷技术具有节能、环保、高效等优点,未来将被广泛应用于家庭、商业和工业领域。
2.4 光学制冷技术光学制冷是一种利用光子产生的热效应来降低物体温度的新型制冷技术。
与传统制冷技术相比,光学制冷技术不需要使用制冷剂,消除了对环境的污染。
目前,光学制冷技术已被应用于冷却半导体材料、制冷量子计算机等领域。
制冷空调行业制冷剂现状和发展趋势探析
制冷空调行业制冷剂现状和发展趋势探析摘要:近几年来,随着制冷空调行业的发展,制冷剂的使用越来越受到关注。
虽然我国在这方面已经取得了一些成绩,但是在实际生产中还有很大的发展空间。
在以环境保护为主导的新时期,应加强对制冷空调行业制冷剂的研究,并对其发展趋势进行分析。
目前,制冷剂在制冷空调行业中的应用十分广泛,由于制冷剂的开发和应用与制冷空调产业的发展息息相关,所以有必要对其在国内的应用进行深入的研究。
基于此,本文对制冷空调行业制冷剂现状和发展趋势进行探讨。
关键词:制冷空调;制冷剂;现状;趋势.制冷空调行业的发展,关系到整个社会经济的发展水平,也关系到人民生活的质量。
对于制冷空调行业来说,制冷剂起着非常重要的作用,在这种条件下,要保证所选用的制冷剂符合制冷空调产业的总体发展需要,就需要对制冷空调产业中制冷剂的发展状况及发展趋势进行综合的研究,从而确保人们对制冷空调行业制冷剂有一个全面的认识。
一、制冷空调行业制冷剂现状制冷空调既能为人们提供舒适的生活条件,又能延缓全球变暖的进程。
但是,在常规的制冷空调系统中,氟元素含量较高,随着制冷空调系统的持续运转,将不可避免地引起空气中臭氧的损害,进而威胁到整个社会的稳定性[1]。
在此背景下,要求有关部门参考常规氨基制冷空调,采取行之有效的改造方法,逐步淘汰氟化物,减少其在使用中的危害。
目前,大部分制冷空调行业所使用的制冷剂都是HCFCs,其在空调系统中快速降解,产生大量的CFCs,对城市大气臭氧层结构产生严重的影响。
为此,应尽快制订HCFCs替代调整方案,逐步实现 HCFCs替代,并尽可能使其与我国制冷空调产业的替代标准相一致[2]。
目前,世界上已有多个发达国家和发展中国家逐步实现了HFCs的淘汰,以HFCs取代GCFCs可以有效降低制冷机运行过程中的氟化物排放。
一方面,合成制冷剂。
目前,在国内主要的制冷空调产业中,将继续使用合成制冷剂,取代不合理的常规制冷剂,既能减少生产中的氟化物,又能改善系统的稳定性能,为促进国内制冷空调产业的发展,提供一种行之有效的借鉴。
ODS替代品——混合制冷剂的发展及应用前景分析
有 机 氟 工 业 20 07年第 1 期
Ogn ra o—F u r eI d s y loi n u t n r ・3 ・ 5
OS D 替代 品
混合制冷剂 的发展及应用前景分析
丁 洁 李爱君
( 浙江衢化氟化学有 限公司 ; 浙江 衢州 34 0 ) 2 04
自从原 有 的制冷 剂 C C 被 证 明对 大 气臭 氧层 Fs 产 生破坏 作用和存 在 温室 效 应后 , 内外 寻 找 O S 国 D 替 代品 的努力一 直 没有 停止 。加 上 C C 属 于 京 都 Fs 协议 特别 强调要控 制 的温室 气 体 , 按照 蒙 特 利 尔 协 议及 其修正案 的规定 , 发达 国家应 在 22 00年前 完全 淘汰, 发展 中国家也 应在 23 00年停止使 用 。为 了 加速 C C 的 替换 进 程 , 关 部 门制定 了许 多 政 策 Fs 有 和措 施 , 制 冷产 品 中 C C 为 F s的替换 起 到 了积 极 而 有效 的作 用 。人 们 环境 保 护 的 意识 不断 加 强 , 必 势 给制冷 、 空调 业 带来 一 场 “ 色 ” 命 。基 于此 , 绿 革 更 加快 了国 内外寻 找“ 色” 效制冷剂 的步伐 。 绿 高 世界上 已经采用 的 O S D 替代方案 主要 有三个 : 一 是美国研制 的制冷剂 H C一 3a二 是德 国研制 的制 F 14 ,
R 0a比较 , 有更 为微 弱 的可 燃 性 , 60 具 在生 产 和维 修 现场很容易 解决 安全 问题 ; 由于 O S替 代 品 选择 任 D 务急迫繁重 , 混合制 冷剂 又满 足替代 品 种种 要求 ( 见 表 1, ) 目前 已成为 O S D 最重 要的替代方案 。 目前 , 制冷 剂 主要 有 共 沸 制冷 剂和 非 共 沸 混合 制 冷剂 两种 。共 沸制 冷剂一般 不需 要修 改原来 使 用 纯 工质 的机器硬 件 , 过它们 一般都 含有 受控 物质 。 不 大 多数共 沸制冷 剂都是 二元 的 , 三元 的极 少见 ; 非共 沸制 冷剂 , 能量 效率 和 冷 量调 节 的重 大 改进 提供 对 了额 外 的机 会 , 然而 要 求 机 器 部 件 改 变 ( 流 热 交 逆 换器 )故 只 有 在 新设 计 中考 虑 。而 在 冰箱 换 热 条 , 件下 , 利用非 共沸制 冷 剂 等压 变 温 特性 节 能 的潜 力
制冷剂发展史
制冷剂发展史
发展史
制冷剂是建筑、家电、工业生产以及冷链物流等领域中不可缺少的组成部分。
它具有防霉防腐蚀、保护环境、高效降温等优点,用于实现现代冷链物流。
19世纪80年代,梅特南(Carsten)发明了第一种制冷剂,它的发明可以追溯到1830年。
当时,梅特南混合了碳酸酐和氨气,由此制成了第一种制冷剂——乙炔。
从乙炔到今天,制冷剂的发展更加复杂多样。
随着冷冻机技术的发展,碳酸酐成为另一种制冷剂。
它的制冷能力较乙炔的制冷能力更低,但具有很多优点,如不会造成污染,安全性高。
20世纪初,由英国科学家发明的氟利昂制冷剂也得到广泛应用。
氟利昂比碳酸酐或乙炔制冷效率更高,但毒性也很大,存在潜在的环境威胁。
接下来,随着空调设备的发展,人类开始使用氯氟烃作为制冷剂,氯氟烃的制冷能力更佳,但是它也具有高温的潜在环境威胁。
直到20世纪90年代,一种新型的制冷剂开始应用于家电空调和工业设备中,这种制冷剂叫做“氢氟醚”。
它具有更优良的制冷性能,相比氯氟烃,不发生氧化反应,还可有效的抑制缺氧反应,抗腐蚀性能好,使用安全性更高。
随着技术的突飞猛进,21世纪环保制冷剂如碳醇(HFC)、碳醚
(HFO)出现,它们的制冷性能比氢氟醚更好,同时又更加安全,不存在任何潜在危害,非常有利于环境保护。
总之,制冷剂发展史变得越来越复杂,越来越具有创造力。
从乙炔到氢氟醚,再到环保制冷剂,制冷剂的发展历史可以说是非常多元化的。
制冷技术的发展和现代应用
制冷技术的发展和现代应用制冷技术是在19世纪初发展起来的,早期的制冷技术主要是用来制造冰块。
然而,随着科学技术的进步,制冷技术已经广泛应用于许多领域,包括食品加工、医学、冶金、化学、电子等等。
现在,制冷技术已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
1. 制冷技术的起源早在古代,人们就使用过简单的制冷方法。
一些古代文化中,人们用雪和冰来保持食物的新鲜。
在欧洲,人们从中世纪开始,就用简单的方法来冻结食物,比如在天然水源中放置瓶子,然后等待水结冰。
然而,这些方法非常低效,并且只能在寒冷的冬季时使用。
制冷技术的突破发生在19世纪初。
1820年,英国人迈克尔·法拉第发现了磁制冷效应,这是一种制冷技术的基础。
1842年,美国医生约翰·戴维斯·爱瑞斯发明了第一个制造冰块的机器。
这台机器使用了冰塞斯达特(一种受到压缩的蒸汽)来制冷。
这个设备的出现标志着现代制冷技术的开始。
2. 制冷技术的发展随着工业化时代的到来,制冷技术得到了迅速的发展。
20世纪初,美国工程师威廉·克里茨发明了一种制造冷气机的装置,使用了冷凝、蒸发和压缩来制冷。
这个新的装置促进了可控制的空气温度,这在炎热的夏季得到了广泛的应用。
20世纪50年代,制冷技术进一步发展,工程师们发明了制造冷冻食品的装置。
这项技术将食物冻结并保持在零度或更低的温度,尽管这项技术不是那么复杂,但对于现代食品加工业来说,它是必不可少的。
随着对制冷技术的不断改进和应用,现在制冷技术已经发展到了一个新的水平,能够在许多领域发挥着巨大的作用。
3. 现代应用现代制冷技术已经广泛应用于各个领域,其中最主要的是食品加工。
大型食品加工企业都配备有制冷设备,用来保持食品的新鲜和冷冻。
在医药领域,许多药品需要在冷藏条件下保存,这也是制冷技术的重要应用之一。
在科学研究中,制冷技术被用于制造极低温度,从而使得科学家们能够进行一些前所未有的实验。
在工业化生产中,制冷技术也是不可或缺的。
汽车空调制冷剂应用及发展
制冷 剂 HF 4 的 替代 C1 a 3
根 据 欧盟 已通 过 的含 氟温 室 气体 控 制法 规 的要 求 ,自2 1 0 7 年1 1 月 日起 ,欧 盟将 禁止 新生 产 的汽 车 空 调 使 用 G P 大于 W 值 10 的制 冷 剂 ,由 于现 在 使 用 的 HF 3 a 5 C1 4 的GW P 为 1 0 , 值 3 0 故 将 被 禁用 ;在2 1 年 1 日至 2 1 年 1 目的6 间 ,在用 0 1 月1 0 7 月1 年 汽 车 空调 将 按 比例 逐 步 淘汰 G P 大于 1 O W 值 的制 冷 剂 自2 1 5 0 7 年1 1 月 日起 ,将 禁止 所 有汽 车 空调 使 用 G P 大于 1 O 制冷 W 值 的 5 剂 。 因而 ,汽 车空调 使 用 ̄ G P 的制 冷剂 成 为趋 势和 必 然 , E W 值 C 、碳 氢 化 合物 、H C 2 以及 一 些可 作 为汽 车 空调 制冷 剂 O2 F1 a 5 的混合 物成 为研 究热 点 。 ( 合成 工质 的制 冷 剂 1 ) 美 国霍尼 韦尔 ( n y HO e we 公 司 自2 0 年 起 开 始 研 发 … O2 H C 3 a 混合 物 替代 品 ,开 发 出 了由 四氟 丙烯 (F C = H ) F 14 的 C 3 FC 2 和 三氟 碘 甲烷 ( F 1 C 3) 组成 的二 元 混合 物 ( 四氟丙 烯 为主 ) 以 ,并命 名 为Fu ldH。据 悉 ,该 混 合物 的G P 小于 1 ,具 有不 可燃 、 i W 值 0 滑移 温 度 小 、与 原 H C 3 a F 1 4 系统 兼 容 性 能好 等特 性 。 但相 同 的 系统 制冷 量 会有 轻微 的 下 降 ,通 过 下面 方法 解决 。 1) 变或调 改 整膨 胀 阀。2) 变温 度压 力控 制 点或 调整 压缩 机 的吸 气参 数。 改 3) 热 器 的改 进 或 优 化 ( 别 是蒸 发 器 制 冷 剂 流 动 路径 ) 换 特 。 初 始 的 材 料兼 容 性 测试 没 有 发现 任 何 问 题 ,还 需 要进 一 步 的测 试 。 这种 制 冷 剂是 一 个潜 在 的成 本 及 性 能跟 优越 于 H C 3 a F 1 4 的 替 代物 。 美 国德 尔福 ( ep i D lh) 、通 用汽 车 ( n rl tr) 公司 正 Ge ea Moos等 在研 发 以H C1 2 为制 冷 剂 的汽 车空 调 系统 。 据 其研 究和 试 验 F a 5 结 果可 知 ,汽 车 空调 系统 使 用 H C1 2 作 制 冷 剂基 本 无需 更 改 F a 5 现 有 以 HF 4 为 制冷 剂 的 汽 车 空 调 系 统 的 管 路 部 件 及 生产 C1 a 3 线 ,与 目前 的HF 3 a C1 4 系统 相 比 ,可 提供 相 当甚 至 更优 的制冷 效 果 ,且 性能 系 数更 高 。 O 值 为零 ,G P 为 1 O 不 溶于 DP W 值 4且 水。 2 0 年 ,在 美 国亚 利桑 那 州凤 凰城 举 行 的 美 国汽车 工程 师 03 协 会 (A ) S E新型 制冷 剂研 讨 会上 ,使 用 H C 5 a F 1 2 的测试 车受 到好
自然工质制冷剂应用及发展
自然工质制冷剂应用及发展程念庆刘阳秦鹏(西部建筑抗震勘察设计研究院西安710054西部建筑抗震勘察设计研究院西安710054西安探矿机械厂,陕西西安,710065)前言自从1931年卤代烃制冷剂R21被开发出来后,相继涌现出一大批它的同族化合物,如R12,R114,R22等。
它们以优良的热物性迅速占领了市场。
然而由于其对臭氧层的破坏作用,《蒙特利尔协议》明确禁止了CFC 类和HCFC 类工质的继续使用。
作为这类工质替代品的HFC 类工质,对臭氧层破坏值ODP=0,但是其对地球温室效应的贡献作用不可忽视,《京都议定书》为此对其作了相应的规定,限制使用。
因此,HFC类工质只能作为过渡替代品,寻找ODP 值和GWP 值(温室效应值)均为0 的工质才是努力的方向。
在此情况下,一些曾经被氟利昂淘汰的自然工质重新得到人们的关注,如氨、水、CO2等。
表1比较了几种常用制冷剂的性质,这类物质取自自然,对自然界生态没有破坏。
下面将阐述一些自然工质的应用现状,并对其讨论分析。
1、氨(NH3)氨在制冷领域的应用已经超过了120年,其ODP=0、GWP=0,是一种环境友好的制冷剂。
它具有以下优点:节流损失小,能溶解于水,有漏气现象时易被发现,价格低廉。
氨的临界温度和临界压力分别为132. 3 ℃和11. 33MPa ,高于R22 ( 96. 2 ℃/4. 99MPa ) 和R410A(70. 2 ℃/4. 79MPa),可在较高的热源温度和冷源温度下实现亚临界制冷循环。
它的标准沸腾温度低( - 33.4 ℃) 。
在冷凝器和蒸发器中的压力适中( - 15 ℃时的蒸发压力为0.24MPa ,30 ℃时的冷凝压力为11.7MPa),单位容积制冷量大,并且其导热系数大,蒸发潜热也大( - 15 ℃时的蒸发潜热是R12 的8.12 倍) 。
因其优良的传热特性及其低摩尔质量,在相同制冷量下与R12等传统制冷剂相比,氨制冷系统换热器能设计的更为紧凑,管道采用更小直径,因此能使系统建造成本有效减少。
汽车空调制冷剂应用现状及未来发展趋势
汽车空调制冷剂应用现状及未来发展趋势王银巧 务东阳郑州日产汽车有限公司技术中心 河南省郑州市450016摘要:汽车空调系统是影响汽车安全性和舒适性的主要设备之一,在给人们带来便利的同时,由汽车空调系统中的制冷剂带来的环保问题逐渐成为世界关注的焦点,这个问题也成为左右汽车行业发展的关键要素。
本文通过对各种制冷剂进行技术分析,指出了汽车空调制冷剂的发展趋势。
关键词:环境保护汽车空调制冷剂发展趋势The actuality applications and development tendency in the futher of automobile air conditioning refrigerantAbstract: Automobile air conditioning system is one of the main equipment for safety and comfort,When bring convenience to people, the environmental problems brought about by the refrigerant in automotive air conditioning systems gradually become the focus of world attention, this problem has also become the key factor on affecting the development of the automotive industry industry .In this paper,refrigerant of automobile air conditioning are analyzed and put forward the development trend of the automobile air conditioning 。
混合冷剂制冷原理
混合冷剂制冷原理
混合冷剂制冷是一种常见的制冷方式,它利用混合制冷剂的物
理性质来实现制冷效果。
混合冷剂制冷的原理主要包括混合制冷剂
的选择、混合比例、蒸发和凝结过程等几个方面。
首先,混合制冷剂的选择是混合制冷原理的关键。
混合制冷剂
通常由两种或两种以上的单一制冷剂混合而成,以发挥各自的优势,达到更好的制冷效果。
在选择混合制冷剂时,需要考虑到各种制冷
剂的物理性质、化学性质以及混合后的性质变化,以确保混合后的
制冷剂能够在制冷系统中正常运行,并且达到预期的制冷效果。
其次,混合比例是混合制冷原理中需要重点考虑的因素。
混合
比例的选择直接影响到混合制冷剂的性质和制冷效果。
合理的混合
比例可以使混合制冷剂在制冷系统中更加稳定地运行,并且提高制
冷效果。
因此,在确定混合比例时,需要进行充分的实验和计算,
以确保混合制冷剂的性质符合制冷系统的要求。
蒸发和凝结过程是混合制冷原理中的另一个重要环节。
蒸发过
程是混合制冷剂从液态到气态的过程,而凝结过程则是混合制冷剂
从气态到液态的过程。
在蒸发和凝结过程中,混合制冷剂会吸收或
释放热量,从而实现制冷效果。
因此,蒸发和凝结过程的控制对于混合制冷系统的稳定运行和高效制冷至关重要。
总的来说,混合冷剂制冷原理是一种利用混合制冷剂的物理性质来实现制冷效果的制冷方式。
通过合理选择混合制冷剂、确定混合比例以及控制蒸发和凝结过程,可以实现混合制冷系统的稳定运行和高效制冷。
混合制冷剂制冷原理在工业和家用制冷领域有着广泛的应用前景,对于提高制冷效果、节约能源和保护环境都具有重要意义。
制冷剂的发展现状与趋势
制冷剂的发展现状与趋势摘要:本文主要论述制冷剂的发展和分类及目前使用最广泛的几种制冷剂,制冷剂对环境的影响,制冷剂的发展趋势。
关键词:制冷剂环保发展趋势1 制冷剂的概述制冷剂是制冷系统中的工作流体,它在制冷系统中循环流动,通过自身热力状态的循环变化不断与外界发生能量交换,达到制冷的目的,制冷剂又被称为制冷工质。
制冷系统中必须要有制冷剂才能连续不断地稳定地向外界供冷。
制冷剂主要可以分为几大类:无机化合物制冷剂(如水、氨、二氧化碳等)、氟利昂类制冷剂(如R12、R22和R134a等)和碳氢化合物类制冷剂(如丙烷、异丁烷、乙烯、丙烯等)。
制冷剂又可分为单一制冷剂和混合制冷剂(如R502、R407C等)。
2 制冷剂的发展早期使用的制冷剂有乙醚、二氧化碳、氯化钾、二氧化硫等。
由于其本身的缺点,现在除了二氧化碳还是用于制冷系统外,其余的均被淘汰。
一般认为,制冷剂的发展主要分为三个阶段:第一阶段,从1830年到1930年,主要采用氨、二氧化碳、水等作为制冷剂,它们有的有毒,有的可燃,有的效率低,用了约有100年。
第二阶段,从1930年到1990年,主要使用CFCs和HCFCs制冷剂,使用了约60年。
第三阶段,从1990年至今,出现了多种制冷剂,但主要是以HFCs制冷剂。
3 简述几种制冷剂的现状氨的性质简介氨,制冷剂代号R717,是一种理想的制冷工质,具有良好的热力学性质。
在限制和禁止使用CFC物质的形势下,氨由于对臭氧层无破坏作用,使用较广泛。
氨(NH3)为无色、有剌激性辛辣味恶臭的气体,分子量17.03。
比重0.597。
沸点―33.33℃。
溶点―77.7℃。
爆炸极限为15.7%~27%(容积)。
急性毒性:LD50350mg/kg(大鼠经口);LC501390mg/m3,4小时,(大鼠吸入)。
氨在常温下加压易液化,称为液氨,接触液氨可引起严重冻伤。
与水形成氨水(NH3+H2O=NH3·H2O),呈弱碱性。
2024年R134A制冷剂市场发展现状
2024年R134A制冷剂市场发展现状引言R134A制冷剂作为一种非常重要的制冷介质,被广泛应用于空调、冷冻空调、制冷设备等领域。
本文将介绍R134A制冷剂市场的发展现状,并对未来的发展趋势进行展望。
市场概况R134A制冷剂作为一种环保、高效的制冷介质,近年来市场需求持续增长。
尤其是在发展中国家,空调和制冷设备的普及率逐渐提高,推动了R134A制冷剂市场的快速发展。
市场驱动因素R134A制冷剂市场发展的主要驱动因素包括:1.环保要求的提高:R134A制冷剂具有零臭氧层破坏潜能(ODP)、低温室气体潜在破坏潜能(GWP),符合环境保护要求,受到政府和环保组织的大力支持。
2.能效要求的增加:R134A制冷剂具有较高的性能和能效,能够提供更好的制冷效果,满足用户对能效的要求。
3.市场竞争的加剧:随着市场竞争的加剧,制冷设备制造商对制冷剂的效能和使用成本要求越来越高,因此选择R134A制冷剂的需求也得到进一步提高。
市场前景R134A制冷剂市场的前景十分广阔,主要表现在以下几个方面:1.不断增长的市场需求:随着经济的发展和人们生活水平的提高,对制冷设备的需求将继续增加,从而推动R134A制冷剂市场的进一步扩大。
2.技术创新的推动:随着制冷技术的不断进步,新一代的制冷系统和设备将需要更先进的制冷剂。
R134A制冷剂相对较为成熟,但随着技术的创新,更环保、更高效的替代品将逐渐应用于市场。
3.区域市场的发展:尽管R134A制冷剂市场在全球范围内都有良好的发展,但不同地区的市场需求和政策环境也存在差异。
特别是在发展中国家,制冷设备市场潜力巨大,为R134A制冷剂市场的发展提供了更多的机遇。
发展趋势基于上述市场前景,R134A制冷剂市场的发展趋势将主要表现在以下几个方面:1.替代品研发的加速:为了应对环保和能效要求的不断提高,制冷剂的替代品研发将成为未来的重点。
新一代的制冷剂将更环保、更高效,以满足市场的不断需求。
混合工质发展总结
混合工质的国内外发展情况总结:一.温度利用状况及应用领域概述:普冷技术主要应用于空调、冰箱等与人们日常生活密切相关的方面,随着上世纪三十年代烃类卤代物(氟利昂CFCs、HCFCs及HFCs)制冷剂的出现,基于蒸汽压缩循环的普冷技术得到了快速发展,已经成为普冷技术中占主要地位的制冷方法,并对人类社会的发展产生了深刻的影响。
但是,由于工质物性的限制,采用单纯工质或共沸工质的单级蒸汽压缩循环一般只能到达-400C(233K),温度再低就必须采用多级压缩或多级复叠制冷循环。
采用两级压缩一次节流循环只能达到--600C左右,采用两级复叠循环也只能达到约900C,当温度再低就只能利用更多级复叠循环,如要达到一120℃以下就应当采用三级复叠循环,温度进一步降低,采用单纯复叠循环已经非常困难,需要结合回热措施来确保系统正常工作。
显然,串连级数越多,系统可靠性就越低,同时使得制冷效率低,系统构成复杂、设备成本高、运行和维护费用大。
近年迅速发展起来的采用单级油润滑压缩机驱动的多元混合工质回热式节流制冷技术结合了普冷与低温二方面制冷技术的各自优点,是能够满足上述需求的一种很好的制冷方式。
首先,压缩机是制冷机中唯一的运动部件,而能够采用普冷领域广泛使用、技术成熟的单级油润滑空调或制冷压缩机,为这种制冷技术的高可靠性带来了保障,同时可以大大降低成本,为实现规模化工业生产奠定了基础;另外采用高效的混合工质确保了制冷系统具有很高的热力性能。
混合工质节流制冷机还具有很高的灵活性,可以在硬件系统不作大的改动下,通过充配不同工质实现不同的制冷温度(80---230K)。
因此,回热式混合工质节流制冷正在成为液氮温度(80K)以上温区内的主要制冷技术,并是低温领域甚至普冷领域共同的热点课题。
深冷混合工质节流制冷的应用:二.油润滑压缩机驱动混合工质节流制冷机的国内外研究工作的发展状况:国外---------:1.1994年【5,16】,Longsworth与Boiarski合作在美国APD公司采用单级油润滑空调压缩机驱动混合物工质节流制冷机,在80K获得了1W的制冷量,在93K有10W的制冷量,压缩机耗功在350--400W之问。
浅谈制冷技术的应用与发展
浅谈制冷技术的应用与发展摘要:随着我国国民经济的快速发展,科技水平的不断提高,制冷技术也在稳步提升,并且越来越被人们重视。
今天,制冷技术已在农业、商业、建筑业等多个领域被广泛应用,而且且涉及领域还有不断扩大之势。
由此可以看出,制冷技术与人们的生活密不可分,它对社会的进步,科学的发展也有着巨大的推进作用。
关键词:制冷技术;发展;应用前言制冷技术的发展与人们的生活有很大的关联,它的出现就是为了满足人们对低温条件的需要。
而且,制冷技术对国民经济的建设和科学技术的快速发展有着不可替代的作用。
1制冷技术的重要性随着生活水平的提高,人们对生活质量的要求也越来越高。
如,在食品方面,人们希望食品的保存时间能变长,这时就需要制冷技术,利用低温将其保持;在调节汽温方面,当夏天来临的时候,人们恐惧的就是夏天的高温,这时就要考虑空调降温。
由此可以看出制冷技术与我们的生活息息相关。
发展制冷技术也是我们必需的,因为成熟的制冷技术可以为我们的生活提供更好的服务。
2主要的新型制冷技术2.1半导体制冷技术热电制冷是具有热电能量转换特性的材料,在通过直流电时具有制冷功能,由于半导体材料具有最佳的热电能量转换性能特性,所以人们把热电制冷称为半导体制冷。
半导体制冷器的尺寸小,可以制成体积不到1cm?的制冷器;重量轻,微型制冷器能够做到只有几十克甚至数克;无机械传动部分,工作中无噪音,无液态、气态工作介质,因而不污染环境,制冷参数不受空间方向以及重力影响,在大的机械过载条件下,能够正常地工作;通过调节工作电流的大小,可方便调节制冷速率;通过切换电流方向,可使制冷器从制冷状态转变为制热工作状态;作用速度快,使用寿命长,且易于控制。
2.2激光制冷技术制冷技术是一种刚刚发展起来的制冷技术。
物体的原子总是在不停地做无规则运动,这实际上就是表示物体温度高低的热运动,即原子运动越激烈,物体温度越高;反之,温度就越低。
所以,只要降低原子运动速度,就能降低物体温度。
制冷剂的发展历程与展望
制冷剂的发展历程与展望摘要:介绍了制冷剂发展史中三个具有代表性的阶段,提供了几种常用制冷剂的替代方案并展望了制冷剂的未来。
关键词:发展天然制冷剂CFC替代0 前言制冷剂就是制冷循环中的工作流体。
在制冷系统运转时,它在其中循环流动,通过自身热力状态的循环变化,不断与外界发生能量交换,以达到制冷的目的。
习惯上,人们又称制冷剂为制冷工作介质,或直接简称为工质。
曾经被人类选作制冷剂的物质多达上百种,现实中常用的制冷剂也有二、三十种。
目前制冷空调行业中使用的制冷剂多为CFC(氯氟烃的统称)和HCFC(含氢氯氟烃)。
这些物质由于对臭氧层具有破坏作用并产生温室效应,致使全世界的这一行业面临严重的挑战,因此CFC与HCFC的替代已成为当前国际性的热点课题。
制冷剂本身所必须具备的特性和所要遵循的原则决定了制冷剂的发展方向和演变过程。
同时,正因为这样也决定了寻找理想的、环保的制冷剂之路是非常困难和漫长的。
为此,本文回顾了制冷剂的发展历史,探讨了其未来发展趋势。
1 制冷剂发展历程从时间上看,制冷剂的发展经历了三个阶段:1.1 早期的制冷剂(1830~1930年)主要采用NH3、CO2、H2O等作为制冷剂,它们有的有毒,有的可燃,有的效率低,某些物质还有很强的反应性,以致造成了当时事故频发。
随着制冷机的产量增加,筛选制冷剂的原则转向了安全可靠和性能优良上。
尽管使用了100年之久,当出现了CFC和HCFC制冷剂后,还是当机立断,实现了重大的第一次转轨。
1.2 CFC和HCFC(1930~1990年)主要采用CFC和HCFC制冷剂,它安全、无毒、性质优越,极大地促进了空冷行业的发展,真正地开创了繁荣的“氟里昂时代”。
但使用了60年后,发现这些制冷剂破坏臭氧层,出于环保的需要,不得不被迫实现第二次转轨。
1.3 HFC和天然制冷剂(1990s~)CFC类物质会产生改变自然界臭氧生长和消亡平衡的氯,由此引发了人们对由于人造化合物中含有氯元素而引起的臭氧层变薄的关注。
制冷技术的发展与应用前景
制冷技术的发展与应用前景随着科技的进步和人们对舒适生活的追求,制冷技术越来越受到关注。
制冷技术已经被广泛应用于家庭、商业和工业领域。
本文将介绍制冷技术的发展历程和未来应用前景。
一、制冷技术的发展历程谈到制冷技术,我们不得不提及“制冰机之父”卡尔·冯·林德。
林德是制冰机的发明者,他于1748年制造了第一台人工制冰机。
此后,制冷技术逐渐发展,并在19世纪中期达到了新高峰。
那时,制冷技术主要用于食品储藏和工业冷却。
1860年,法国发明家高夫莱发明了第一台制冷剂压缩循环制冷机,这标志着现代制冷技术的开始。
20世纪初,制冷技术已经成熟并应用于各个领域。
二、制冷技术的应用领域1. 家庭用制冷系统家庭的制冷需求主要是用于储存和冷藏食品。
普通家庭的制冷系统通常使用压缩式冷凝式制冷技术,它是一种简单的制冷系统,但效率相对较低。
目前,越来越多的家庭开始使用热泵式制冷技术,这是一种更高效的制冷系统。
热泵制冷技术利用空气、水或地下的热源,将热量转移到室内,从而实现制冷。
不仅如此,热泵式制冷技术也被用于制热,使其更具实用性。
2. 商业用制冷系统商业用制冷系统主要用于超市、餐馆、酒店等场所。
这些场所经常需要大量储存和冷藏食品,因此需要更高效的制冷系统。
商业制冷系统通常采用制冷剂循环制冷技术,同时,也会配备温度控制系统,确保食品保存在适宜的温度下。
商业制冷系统还需要更高的安全性,因此在制造过程中需要遵守更严格的安全标准。
3. 工业用制冷系统工业用制冷系统通常用于冷却大型机器和设备。
工业用制冷系统需要更强的冷却能力,并且需要具有更高的灵活性和可靠性。
工业制冷系统能够适应各种复杂的制冷需求,例如制药、石油和天然气行业,以及广告和电影制作等行业。
三、制冷技术的未来应用未来,随着科技的进步,制冷技术也将得到不断发展和创新。
一方面,未来的制冷系统将更具环保性。
现有的制冷剂中,氟利昂已经被证明对大气层产生破坏性影响,因此需要寻求更环保的替代品。
制冷剂的演变及发展1
第三阶段是二十一世纪的绿色环保制冷剂 未 来
替代列表
氯元素与臭 氧的反应示 意图
真正会破坏臭氧层动态平衡的是 那些含有氯的气体逸散至同温层中所致
二十一世纪制冷剂的发展趋势与展望
制冷剂的发展史表明,当前,由于制冷行业目前广泛
采用的CFC与HCFC类物质对臭氧层有破坏作用以及产
生温室效应,从而使全球的制冷行业面临着严峻挑战,
时
间
第 二 阶 段
确 定 了 元 素 氟 这 个 目 标 1928年
使 得
CFC-11(R11)
商 业 化
也 被 商 业 化 1932年
制冷 剂CFC 和 HCFC
1931年
CFC-12(R-12)
第三阶段—HFC和天然制冷剂 (1990s——)
制冷剂的发展史
第一阶段是十ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ世纪的早期制冷剂 第二阶段是二十世纪时代的CFC与HCFC类制冷剂
制冷剂的演变及展望
冯世鹏 沧州市安科培训
在这里介绍了制冷剂发展史
中三个具有代表性的阶段。
提供了几种常用制冷剂的替 代方案并展望了制冷剂的未来。
制冷剂必须具备一定的特性
热力学性质(即沸点、蒸发与冷 凝压力、单位容积制冷量、循环 效率、压缩终了温度等)、
安全性(毒性、燃烧性和爆炸性);
腐蚀性与润滑油的溶解性、水溶性、
谢谢!
制冷剂的发展史二十一世纪制冷剂的发展趋势与展望制冷剂的发展史表明当前由于制冷行业目前广泛采用的cfc与hcfc类物质对臭氧层有破坏作用以及产生温室效应从而使全球的制冷行业面临着严峻挑战对cfc与hcfc的替代已成定局联合国环境保护署于1987年在加拿大的蒙特利尔通过了关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书规定了停止使用cfc类物质的时间表
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混合制冷剂的应用与发展
一、前言
自70年代美国教授莫利纳(M.J.Molina)和罗兰(F.S.Rowland)提出CFC破坏同温层中的臭氧层的观点以来,臭氧层的破坏问题已引起越来越多的关注。
87年9月签署了《制破坏大气臭氧层物品的蒙特利尔议定书》,明确了受控物质及其限用时间表。
而受控的CFC目前广泛用于制冷,空调等系统,这势必给这些行业造成巨大的冲击。
因此,尽快找到合适的替代物以逐步取代受控的CFC制冷剂已势在必行。
目前国内外提出的CFC12替代方案近20种。
主要从单一工质和混合工质两个途径着手。
单一工质方面,用HFC134a替代CFC12的呼声甚高。
发达国家已集中注意于HFC134a的应用研究,并已取得初步成果,开始商业化生产。
但一般认为如没有化学合成和物质结构方面的突破,要筛选出具有满意的热物性且无毒不可燃的纯工质实在有限。
为此发展替代制冷剂的另一途径是开展混合工质的研究。
混合制冷剂做为替代制冷剂为我们提供了更多的选择余地。
关键词:混合制冷剂共沸制冷剂非共沸制冷剂
二、混合制冷剂历史发展
混合制冷剂是由两种或两种以上性质不同的制冷剂按一定比例混合,使之达到一定要求的产物。
按相变过程中表现出的特征,混合制冷剂可分为共沸,非共沸和近共沸三类。
在相变过程中,平衡汽相和平衡液相具有相同的成分,即各相中混合物的组分不发生变化,则该种混合物为共沸混合制冷剂。
汽、液相中组分的浓度不同,且在任何浓度比下都不发生共沸现象的混合物称为非共沸混合物。
露点线和泡点线比较接近的称非共沸混合物。
在制冷循环中使用混合制冷剂的尝试至少可以追溯到1888年(R.Piotet),但当时还没有考虑到混合制冷剂需要满足哪些要求才能使循环性能得到改善。
1939年,G.Maiuri首先提出混合制冷剂的优点是在变温下制冷。
1949年,F.Carr用热力学观点阐述了利用混合制冷剂在变温下制冷达到降低功耗的可能性。
从1961年起,Mcb.rness和ChaPmeu对纯制冷剂、共沸与非共沸制冷剂进行了大量运行测试,发现采用非共沸制冷剂引起了制冷量变化,但在热交换器中的变温过程引起的能量节约仍未考虑。
1975年,Lor-enz首次成功地进行了R12/R11混合物的变温度实验。
现在,在苏联、东德、西德和印度,旨在挖掘制冷装置潜力,使用混合制冷剂的研究一直特别活跃[1]。
三、常用共沸与非共沸制冷剂
(一)共沸制冷剂
现在常用的共沸制冷剂有R500、R502、R503等。
R12/R31用在小型制冷机中代替R12,当蒸发压力相同时,它有较高的容积制冷量与换热流动特性,适用于陈列柜、冷藏车、轿车空调器等。
另外,美国凯利亚公司应用R500当制冷机由60Hz转到50Hz运转时,已测得制冷量不变。
同样R502及R503也有较高的单位容积制冷量。
由RC318/R12组成的共沸制冷剂,Ke值比R12高5-12%,排温低,是最安全的制冷剂。
在一系列条件下,用R501代替R22,可以降低压缩机的热应力以及改善系统中油的循环条件。
R502是六十年代出现的一种共沸制冷剂,有良好的热物理及化学性能。
目前,国外已将R502的使用从开始的全封闭压缩机推广到半封闭和开启式低温压缩机中[2]。
(二)非共沸制冷剂
目前应用较普遍的ODS替代品是R407C和R410A、HFC-32/HFC-134a、HFC-152a/HFC-125,R407C是HFC-32/HFC-125/HFC-134a的三元混合物,其主要优点是能效比、压比接近HCFC-22,可以直接充灌,主要缺点系统泄漏时成分会发生变化,对系统维修及性能产生影响。
R410A是
HFC-32/HFC-125的二元近共沸混合物,温度滑移小,但是排气压力、容积制冷量等较HCFC-22
大很多,无法直接充灌,使用时需要重新设计压缩机及主要部件。
所以R410A只可用于新设计的系统,而现有系统的改造中通常使用R407C。
HFC-161/HFC-125/HFC-32具有以下特点:(1)基
本物性如沸点(或泡点、露点)、临界温度、临界压力、饱和蒸汽压等与HCFC-22比较接近,可考虑直接替代使用。
(2)ODP值为零,对大气臭氧层没有破坏作用。
(3)GWP值远远小于HCFC-22及其主要替代物R407C、R410A,只有HCFC-22的47%, R407C的52%,R410A的46%。
更符合当前保护臭氧层、减小全球温室效应的环保要求。
(4)属于近共沸混合物,温度滑移小
于HCFC-22的主要替代物R407C。
HFC-152a和HFC-125与HCFC-22的蒸汽压曲线比较接近。
HFC-152a的缺陷是具有可燃性,加入一定量的不可燃的HFC-125可以抑制其可燃性,尽管HFC-125的GWP值较高,但当其在混合物中所占比例大大小于GPP值约为0的HFC-152a的情况下,混合物的GWP值将会达到满意的程度[3]。
(三)近共沸制冷剂
常用的近共沸制冷剂有R410A、R134a/R290等。
在美国和日本,R410A成为房间空调和组合空调系统中R22的主要替代物。
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[4]。
R410A的ODP=0,GWP=0.29,均优于R22(ODP为0.04~0.06,GWP为0.32~0.37)。
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[5]。
R134a和R290的ODP值均为0,对大气臭氧层没有破坏;它们的绝热指数都小于R22,有利于降低压缩机的排气温度;另外,R134a和R290的化学性质很稳定,无毒,且制冷系统采用矿物油或者烷基苯作为润滑油时,系统的回油性能也可得到改善[6]。
另R134a/R290高低压压力比低于R22、R290、R410a,有利于提高压缩机的效率,具有节能的潜力[7];这种近共沸制冷剂的单位制冷量与R22和R410a十分接近;它的性能系数与原来的R22制冷剂的性能系数接近,大约为R22的93%;高于R410a的性能系数,约为R410a的1.05倍;此近共沸制冷剂的容积制冷量与R22十分接近,为R22的95%[8]。
四、新一代替代制冷剂开发
HFC-245ca被认为是替代CFC-11和HCFC-123的一种具有前景的替代物,它具有与CFC-11
相近的饱和压力,呈现出好的稳定性及低的毒性,并且对漆包线的侵蚀比HCFC-123有所减轻,但有一定的可燃性。
目前还尚需进行深入研究,确认机组效率和着火的风险性。
HFC-245ca/338mccp混合物也正在研究中[9]。
HFC-236fa目前正被考虑用作高温热泵中HCFC-124的替代物,其运行压力比HCFC-124更接近于CFC-114,在美国海军正考虑用于军用冷
水机组中作为一种很有潜力的长期替代物。
近年来正在对其效率、设备改造要求、稳定性、材料相容性及毒性等问题进行研究。
混合物HFC-236fa/134a/R600a也正研究中。
日本提出了用HFE-245作为HCFC-124的替代,已进行了8年,尚在进一步研究[10]。
五、小结
替代制冷剂已进入一个多元化的时代,混合制冷剂在各个制冷领域的广泛应用具有十分广阔的前景,研究混合制冷剂对于替代制冷剂的发展有很大作用,且寻找能多方面满足人类与环境和制冷装置性能要求的制冷剂的工作仍将继续。
参考文献
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