目前,制冷劑可以分為人工合成和天然兩大類。新型制冷劑的發展方向將是近自然工質和直接采用自然工質。如今,評價新型環保制冷劑的標準如下。
(1)基本構成元素為H、C,N、O、F、S、Br,不能含Cl。
(2)對地球環境的影響較小,以零值ODP和低GWP(150以下)為主要標準。
(3)安全性較好,可燃性和毒性較小。
(4)用于系統的性能較高。
(5)與潤滑油的相溶性好。
(6)性能穩定。
(7)與現有制冷系統的適應性好。
(8)生產成本較低。
(9)與各種法規的不沖突性等。
人工合成的制冷劑包括氫氟烴、氯氟烴、氫氯氟烴三大類。國際已明文規定了氯氟烴和氫氯氟烴的淘汰計劃,而氫氟烴也由于溫室效應受到使用限制。
對于新型制冷劑的研究,首先考慮的應當是他的環境友好性,這就取決于制冷劑的ODP及GWP值的大小了。由于汽車空調所用的壓縮機是開式系統,原來大量使用的R12和后來的替代物R134都因大量泄漏對環境造成污染。《京都議定書》要求汽車空調用制冷劑必須要有關鍵性的發展。歐盟對此政策采取了積極的響應,到2017年,將禁止所有汽車空調使用GWP值大于150的制冷劑。對于歐洲國家,研究新型制冷劑并盡快完成替代是其制冷行業的首要任務。現今霍尼韋爾和杜邦兩大國際化學公司聯手研發工質R1234yf,制冷劑代號為HFO-1234yf。據報告顯示,該種新型制冷劑的熱物理性質與R134a近似,但R1234yf具有微燃性,還有很多技術和安全等指標有待于進一步的測試結果報告。如果新型制冷劑R1234yf能夠研發成功,在歐美、日本等發達國家,R1234yf的應用將成為制冷劑中的主流,將直接替代空調汽車中的R134a。
為什么選擇R1234yf取代R134a?這主要有兩方面原因。
一方面R1234yf制冷劑更加環保,更加符合全球保護臭氧層法律公約中《基加利修正案》有關限控溫室汽體的相關規定。R1234yf分子中不含氯分子,是一種具有雙鍵的氫氟烯烴或氫氟化合物,臭氧層消耗潛能值ODP為0,對臭氧層沒有破壞作用,全球變暖潛能值GWP為1,遠低于R134a的1430與R12的10900,它的大氣壽命只有11-12天,而R-134a的則有13年。全球變暖潛能值GWP是指溫室氣體的溫室效應與相同效應的CO2的質量比值,R1234yf憑借這方面的絕對優勢,成為第四代制冷劑的首選產品。
另一方面R1234yf與我們現在使用的R134a在熱物理性質上非常相似,這樣車輛空調系統在硬件上就不必有太大的改動,不會因為改換制冷劑而造成車輛制造成本的上升,在日后的維修保養中也與R134a非常相似。
只要制冷劑存在的地方,就會有可能發生泄漏。在汽車空調系統中,制冷劑的整個循環下來,壓縮機、蒸發箱、冷凝器、高壓管、低壓管等部位,都有可能出現密封不嚴而導致制冷劑逃逸。
因此,對于新型空調制冷劑R1234yf泄漏,工采網技術工程師推薦冷媒制冷劑泄漏檢測專用氟利昂傳感器TGS2630,氟利昂傳感器TGS2630被廣泛應用于檢測空調、冷凍設備較常使用的制冷劑R404a、R410a,對可防止氣候變暖的不易燃制冷劑氣體R32、R1234yf等也有很高的靈敏度。由于內設濾層,因此對揮發性酒精(居住環境常見干擾氣體)靈敏度很低,體現出對不易燃制冷劑的高選擇性。由于敏感素子體積很小,TGS2630的加熱器電流僅需56mA,外殼采用標準的TO-5金屬封裝。
在新型合成的人工制冷劑中,近自然工質或自然工質將是未來替代制冷劑的發展主流。將現有的制冷量及COP較理想的制冷劑(如R134a)進行進一步整合減小其ODP及GWP,并使其能最大限度地被大自然降解吸收,必將成為未來制冷劑發展的終極目標。
審核編輯 黃昊宇
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