制冷剂发展及替代分析
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2010年在新设备中淘汰R22； 2020年禁止所有新设备中使用。 对“第五条款国”，即发展中国家，对HCFC类制冷剂
2013年开始冻结； 然后逐步消减，到2040年全部淘汰。
7
第三代制冷剂
3、替代制冷剂 ➢ 1989年第一批替代制冷剂商品化生产 ➢ 之后10年开发了大多数的替代品 例如表2所示替代品 表2
3
第二代制冷剂
二、第二代制冷剂（以安全和耐久性为选择标准），1931～1990
➢ 1931年 R12 ➢ 1932年 R11 ➢ 上世纪50年代 R22 ➢ 此后，CFC和HCFC类物质成为第二代制冷剂的主流，带来了全新变革。
4
第三代制冷剂
三、第三代制冷剂（以保护臭氧层为标准），1990～2010
制冷剂发展及替代
制冷剂发展及替代
一、四个名词 二、第二代制冷剂 三、第三代制冷剂 四、第四代制冷剂 五、对我国低GWP制冷剂选用的一些看法
2
四个名词
一、四 个 名 词
1、臭氧层衰减指数 ODP 2、温室影响指数 GWP
GWP 考虑对全球气候变暖的直接影响 3、总当量温室影响指数 TEW1
TEW1 考虑直接影响和间接影响 4、光雾效应值 POCP HC、NO2等物质在阳光下产生光化学烟 雾程度的指数
应用CO2的关键技术之一是CO2压缩机。西安交大压缩机研究所已 掌握了设计技术，并已开发出一台半封闭式CO2压缩机的样机。
• NH3 新的制冷剂——氨和乙烷的混合物（55/45）在单级压缩时，蒸发 温度达－55℃，压缩机出口处温度明显低于纯NH3，与油的相溶性也好 于纯NH3。
15
对我国低GWP制冷剂选用的一些看法
1、一些制冷剂的ODP
主
要
2、CFC类和HCFC类物质的禁用时间表
内
容
3、替代制冷剂
5
第三代制冷剂
1、一些制冷剂的ODP
R11、R12、R22等物质含有氯离子cl，且在大气中寿命很长，到达 臭氧层后使臭氧层消融，造成臭氧空洞。
以R11为基础，取R11的ODP为1，给出部分制冷剂的ODP,见表1。
表1
➢家用空调器 R161、R290和R22的基本性能见表5。
表5 HFC-161、HCFC-22和 HC-290的基本性能
名称 化学式 分子量 沸点（℃） 临界温度（℃） 临界压力（MPa) 液体密度(g/cm3@25℃) 相对气体密度（空气=1） 燃烧热MJ/KG
HFC-161 CF3CH2F
48.06 -37.1 102.2 5.09 0.644 1.66 2.2
HFC- HCFC- HC-
HCFC-22 CHClF2 86.47 -40.8 96.1 4.99 1.19
3 -
HC-290 CH3CH2CH3
44.1 -42.1 96.7 4.25 0.493 1.56 50.4
18
对我国低GWP制冷剂选用的一些看法
➢家用空调器
几种制冷剂的可燃性比较见表6。
表6 HFC-161与其它常用的物质可燃性比较
2、空调系统
家用空调器 汽车空调器 冷水机组
16
对我国低GWP制冷剂选用的一些看法
➢家用空调器 R22的替代物有R161(氟乙烷)、R290、R32和R410A。
它们的环保性能见表4。
表4 HFC-161与其它 HCFC-22替代品的环保性能
工质
HCFC-22
HFC-161
HC-290
R410A
R417A
3、替代制冷剂
第三代制冷剂
➢ 研究表明，制冷剂的寿命要合适
10
第四代制冷剂
四、第四代制冷剂（以全球变暖效应为标准），2010～
1、全球温度变化的情况
•图2是全球温度变化的情况
图2 全球温度变化
与图1相比，1998年以后，臭氧层问题已有成功的应对，但气候变暖问题却不断恶化。
11
第四代制冷剂
• 按气候变化政府间委员会（IPCC）的报告： “原因极可能是由于所观察到的人为的温室气体浓度的 增加。”
R32
沸点（℃）
-40.8
-37.1
-42.1
-51.4
-39.1
-51.7
ODP（臭氧消耗潜能值）
0.05
0
0
0
0
0
GWP（温室效应值）
1810
12
～20
2100
2300
1100
POCP（光雾效应值）
～1
5.5
220
/
/
/
从环保性能看，这四种制冷剂选用时，排序如上。
17
对我国低GWP制冷剂选用的一些看法
主
要
内
1.冷藏冷冻系统
容
2.空调系统
14
对我国低GWP制冷剂选用的一些看法
1、冷藏冷冻系统 • CO2或HC
丹麦技术研究院与生产商Carlsberg合作生产的饮料冰柜，应用CO2、 R290和R134a。在超市中使用并经测试，表明二者比R134a分别节能 11.7%和27.7%。
冰淇淋生产商联合利华从2003年到2008年生产27万台冰柜（工质 R290），实践表明安全性、可靠性与R134a没有什么不同，且更节能。
工质
HFC-161
HC-290
HC-600 a
LFL（%）
3.8
2.1
1.7
工质
HFC-152a
HCFC-141b
HCFC-142b
LFL（%）
4.8
5.8
6
19
对我国低GWP制冷剂选用的一些看法
➢家用空调器 几种制冷剂的安全性见表7。
表7 HFC-161与其它 HCFC-22替代品安全性比较
工质
12
第四代制冷剂
2、GWP的控制范围 对新型号汽车空调器： 欧洲议会对新型号汽车空调器禁止使用100年累计GWP值
超过150的氟化学品制冷剂。此指令从2011年起生效。 低GWP制冷剂的部分候选物见表3。
13
对我国低GWP制冷剂选用的一些看法
五、对我国低GWP制冷剂选用的一些看法
主要针对蒸汽压缩式制冷系统。
制冷剂
CFC11 CFC12 HCFC22
替代品
HCFC123(过渡) HFC134a HFC410A
8
第三代制冷剂
3、替代制冷剂 ➢ 大气臭氧层现状
按美国NASA的数据，得到图1。
Baidu Nhomakorabea
从图可见
9
图1 大气臭氧层现状
‥1998年前，浓度一直下降，空洞面积不断增大 ‥1998年以后，浓度和空洞面积趋于稳定
符号
制冷剂
ODP
R11
1.0
R12
0.9～1.0
CFC
R113
1.0
R114
0.6～0.8
R115
0.3～0.5
HCFC
R22 R123
0.04～0.06 0.013～0.022
6
第三代制冷剂
2、CFC类和HCFC类物质的禁用时间表 ➢ CFC类物质已被实际淘汰
➢ 对蒙特利尔协定的“第2条款国”，对HCFC类制冷剂
2013年开始冻结； 然后逐步消减，到2040年全部淘汰。
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第三代制冷剂
3、替代制冷剂 ➢ 1989年第一批替代制冷剂商品化生产 ➢ 之后10年开发了大多数的替代品 例如表2所示替代品 表2
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第二代制冷剂
二、第二代制冷剂（以安全和耐久性为选择标准），1931～1990
➢ 1931年 R12 ➢ 1932年 R11 ➢ 上世纪50年代 R22 ➢ 此后，CFC和HCFC类物质成为第二代制冷剂的主流，带来了全新变革。
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第三代制冷剂
三、第三代制冷剂（以保护臭氧层为标准），1990～2010
制冷剂发展及替代
制冷剂发展及替代
一、四个名词 二、第二代制冷剂 三、第三代制冷剂 四、第四代制冷剂 五、对我国低GWP制冷剂选用的一些看法
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四个名词
一、四 个 名 词
1、臭氧层衰减指数 ODP 2、温室影响指数 GWP
GWP 考虑对全球气候变暖的直接影响 3、总当量温室影响指数 TEW1
TEW1 考虑直接影响和间接影响 4、光雾效应值 POCP HC、NO2等物质在阳光下产生光化学烟 雾程度的指数
应用CO2的关键技术之一是CO2压缩机。西安交大压缩机研究所已 掌握了设计技术，并已开发出一台半封闭式CO2压缩机的样机。
• NH3 新的制冷剂——氨和乙烷的混合物（55/45）在单级压缩时，蒸发 温度达－55℃，压缩机出口处温度明显低于纯NH3，与油的相溶性也好 于纯NH3。
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对我国低GWP制冷剂选用的一些看法
1、一些制冷剂的ODP
主
要
2、CFC类和HCFC类物质的禁用时间表
内
容
3、替代制冷剂
5
第三代制冷剂
1、一些制冷剂的ODP
R11、R12、R22等物质含有氯离子cl，且在大气中寿命很长，到达 臭氧层后使臭氧层消融，造成臭氧空洞。
以R11为基础，取R11的ODP为1，给出部分制冷剂的ODP,见表1。
表1
➢家用空调器 R161、R290和R22的基本性能见表5。
表5 HFC-161、HCFC-22和 HC-290的基本性能
名称 化学式 分子量 沸点（℃） 临界温度（℃） 临界压力（MPa) 液体密度(g/cm3@25℃) 相对气体密度（空气=1） 燃烧热MJ/KG
HFC-161 CF3CH2F
48.06 -37.1 102.2 5.09 0.644 1.66 2.2
HFC- HCFC- HC-
HCFC-22 CHClF2 86.47 -40.8 96.1 4.99 1.19
3 -
HC-290 CH3CH2CH3
44.1 -42.1 96.7 4.25 0.493 1.56 50.4
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对我国低GWP制冷剂选用的一些看法
➢家用空调器
几种制冷剂的可燃性比较见表6。
表6 HFC-161与其它常用的物质可燃性比较
2、空调系统
家用空调器 汽车空调器 冷水机组
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对我国低GWP制冷剂选用的一些看法
➢家用空调器 R22的替代物有R161(氟乙烷)、R290、R32和R410A。
它们的环保性能见表4。
表4 HFC-161与其它 HCFC-22替代品的环保性能
工质
HCFC-22
HFC-161
HC-290
R410A
R417A
3、替代制冷剂
第三代制冷剂
➢ 研究表明，制冷剂的寿命要合适
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第四代制冷剂
四、第四代制冷剂（以全球变暖效应为标准），2010～
1、全球温度变化的情况
•图2是全球温度变化的情况
图2 全球温度变化
与图1相比，1998年以后，臭氧层问题已有成功的应对，但气候变暖问题却不断恶化。
11
第四代制冷剂
• 按气候变化政府间委员会（IPCC）的报告： “原因极可能是由于所观察到的人为的温室气体浓度的 增加。”
R32
沸点（℃）
-40.8
-37.1
-42.1
-51.4
-39.1
-51.7
ODP（臭氧消耗潜能值）
0.05
0
0
0
0
0
GWP（温室效应值）
1810
12
～20
2100
2300
1100
POCP（光雾效应值）
～1
5.5
220
/
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从环保性能看，这四种制冷剂选用时，排序如上。
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对我国低GWP制冷剂选用的一些看法
主
要
内
1.冷藏冷冻系统
容
2.空调系统
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对我国低GWP制冷剂选用的一些看法
1、冷藏冷冻系统 • CO2或HC
丹麦技术研究院与生产商Carlsberg合作生产的饮料冰柜，应用CO2、 R290和R134a。在超市中使用并经测试，表明二者比R134a分别节能 11.7%和27.7%。
冰淇淋生产商联合利华从2003年到2008年生产27万台冰柜（工质 R290），实践表明安全性、可靠性与R134a没有什么不同，且更节能。
工质
HFC-161
HC-290
HC-600 a
LFL（%）
3.8
2.1
1.7
工质
HFC-152a
HCFC-141b
HCFC-142b
LFL（%）
4.8
5.8
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对我国低GWP制冷剂选用的一些看法
➢家用空调器 几种制冷剂的安全性见表7。
表7 HFC-161与其它 HCFC-22替代品安全性比较
工质
12
第四代制冷剂
2、GWP的控制范围 对新型号汽车空调器： 欧洲议会对新型号汽车空调器禁止使用100年累计GWP值
超过150的氟化学品制冷剂。此指令从2011年起生效。 低GWP制冷剂的部分候选物见表3。
13
对我国低GWP制冷剂选用的一些看法
五、对我国低GWP制冷剂选用的一些看法
主要针对蒸汽压缩式制冷系统。
制冷剂
CFC11 CFC12 HCFC22
替代品
HCFC123(过渡) HFC134a HFC410A
8
第三代制冷剂
3、替代制冷剂 ➢ 大气臭氧层现状
按美国NASA的数据，得到图1。
Baidu Nhomakorabea
从图可见
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图1 大气臭氧层现状
‥1998年前，浓度一直下降，空洞面积不断增大 ‥1998年以后，浓度和空洞面积趋于稳定
符号
制冷剂
ODP
R11
1.0
R12
0.9～1.0
CFC
R113
1.0
R114
0.6～0.8
R115
0.3～0.5
HCFC
R22 R123
0.04～0.06 0.013～0.022
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第三代制冷剂
2、CFC类和HCFC类物质的禁用时间表 ➢ CFC类物质已被实际淘汰
➢ 对蒙特利尔协定的“第2条款国”，对HCFC类制冷剂