制冷劑R22和R134a的應用比較

1、制冷劑R22與R134a的應用比較摘要：目前全社會越來越重視環(huán)保問題， 部分地區(qū)政府相關職能部門 也發(fā)出了全面禁氟的政策法令， 但禁氟不僅是錯誤的概念， 也導致了 廣大用戶和生產廠家的應用困惑。本文從氟利昂概念、國際公約、國 家政策、應用特性入手對常用制冷劑 R22和R134a做全面分析，以明 確制冷劑R22的優(yōu)勢地位。、氟利昂的概念目前，國內很多用戶都要求生產廠家采用 R134a等環(huán)保冷媒，拒 絕使用氟里昂R22冷媒，理由是響應國家號召保護環(huán)境。其實R22和R134a都是氟利昂家族的成員，屬于氫氯氟烴類。氟里昂是飽和烴類碳氫化合物）的鹵族衍生物的總稱。從氟里昂的定義可以看出，現(xiàn) 在人們所謂的

2、環(huán)保冷媒 R134a R410A及R407C等其實都屬于氟里昂 家族。所以禁氟這一概念把該禁不該禁的內容混為一談。氟里昂之所以能夠破壞臭氧層是因為制冷劑中含有CL元素，而且隨著CL原子數(shù)量的增加對臭氧層破壞能力也增加，隨著H元素含 量的增加對臭氧層破壞能力降低； 造成溫室效應主要是因為制冷劑在 緩慢氧化分解過程中，生成大量的溫室氣體，如 CO2等。根據(jù)分子結 構的不同，氟里昂制冷劑大致可以分為以下三大類：1.氯氟烴類：簡稱CFC主要包括R11、R12、R113 R114 R115R50a R502等，由于其對臭氧層的破壞作用最大，被蒙特利爾議 定書列為一類受控物質。此類物質目前已被我國逐步禁止

3、使用。2.氫氯氟烴：簡稱HCFC主要包括R22、R123 R141b R142b 等，臭氧層破壞系數(shù)僅僅是 R11的百分之幾，因此，中國消耗臭氧 層物質逐步淘汰國家方案將HCFC類物質視為CFC類物質的最重要 的過渡性替代物質。3.氫氟烴類：簡稱HFC主要包括R134a R125, R32, R407CR410A R152等，臭氧層破壞系數(shù)為0,但是氣候變暖潛能值較高。我國目前所使用的所有制冷劑（包括環(huán)保冷媒）全部都是氟里昂 制品，理想的非氟里昂制冷劑到目前為止還沒有研發(fā)出來。 在新的制 冷劑研發(fā)出來之前，我們所要解決的是空調機組選用那種制冷劑， 對 我們賴以生存的環(huán)境造成的破壞力相對小一些。

4、二、國際公約和國家方案保護臭氧層的全球合作行動始于1985年保護臭氧層維也納公約的協(xié)商與締結。在聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署的倡議下，1987年簽署了關于消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書，該議定書于1989年1月1 日生效，之后還實施了倫敦修正案（1990年）、哥本哈根修正案（1992 年）、維也納調正案（1995年）和北京修正案（1999年）。為防止 氣候變暖，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署在1988年設立了國際間有關氣候變化 政府協(xié)商組織，并于1997年12月在日本召開了第三屆締約國京都會 議，形成了消減溫室氣體的決議案。下表為各議案的匯總表:國際公約對CFCs HCFCs HFCs的規(guī)定國際 規(guī)定CFCsHCFCs

5、HFCs蒙特利爾議定書蒙特利爾議定書京都議定書發(fā)達 國家1996. 1.12004年消減35%2010年消減65%2008-2012 年平均減少排放禁止生產和消費2015年消減90%2020年禁止2030年前可作為補充用，可 生產基準年的0.5%以下5.2%發(fā)展 中國 家2010.1.1 禁止生產和消費2016.1.1消費凍結在2015年水平2040.1.1禁止消費美國1996.1.1 禁止生產和消費2010.1.1 凍結 R22和 R142b 生產、禁止生產R22新設備2015.1.1 凍結 R123和 R124 生產2020.1.1 禁用 R22和 R141b 禁止牛產R123和 R124

6、新設備2030.1.1 禁用 R123和 R124歐共 體1996.1.1 禁止生產和消費2000.1.1 年消減 50%2004.1.1 年消減 75%2007.1.1 年消減 90%2015.1.1 年消減 100%從上表可知，發(fā)達國家從2004年就要開始消減R22的生產和消費量，我國的任務是在2016年將消費凍結在2015年水平上。所以在2015 年以前不但可以繼續(xù)消費 HCFC（包括R22、R123和R141b等），而 且還可以擴大HCFCS勺生產和消費，直到2040年才禁止消費包括R22 在內的HCFCs在這里應該搞清楚發(fā)達國家與發(fā)展中國家淘汰和限制R22、R123和R141b等HC

7、FC制冷劑的時間表是不同的。中國政府1993年1月批準實施中國消耗臭氧層物質逐步淘汰 國家方案（以下簡稱國家方案），通過實施國家方案， 有效地控制了中國消耗臭氧層物質（以 下簡稱ODS生產和消費的 增長勢頭，建立了實施關于消耗臭氧層物質 的蒙特利爾議定書多邊基金項目管理體制，并實現(xiàn)了在氣霧劑行業(yè)（尚無替代技術的 產品除外）禁止使用氯氟化碳 物質（亦稱全氯氟烴類物質，以下簡稱CFCS，為中國進一步的履約工作奠定了基礎。根據(jù)中國ODS替 代品的需求應逐步由國內生產滿足的戰(zhàn)略， 對中國未來所需的主要替 代品HCFC-22 HCFC-141b HFC-134a異丁烷和環(huán)戊烷 等的消費需 求進行了估算，

8、并據(jù)此制定了替代品生產計劃，見下表。替代品生產計劃(噸/年)替代品199920052010HCFC-22150003300045000HCFC-141b2500520012000HFC-134a20001100020000HFC-152a130160200異丁烷80100120環(huán)戊烷110014001800丁烷85033004400戊烷40027009500二氯甲烷650460044000丙丁烷600007000080000根據(jù)國家方案不難看出，在今后相當長的一段時間內，HCFC-22(R22)在空調、制冷行業(yè)仍將扮演十分重要的角色，各種媒體所謂 的禁氟是指禁止使用氯氟化碳 CFCS物質，而非

9、HCFCs HFCS物質。三、R22與R134a的應用特性差別選擇一種合適的制冷劑替代物是十分困難的， 必須考慮許多因素 和進行全面評價，既要符合消耗臭氧潛能值（ODP、全球變暖潛能 值（ GW）P 等方面的要求，同時還應考慮熱工性能、毒性、可燃性、 相容性、投資和運行成本等。下面將R22與R134a的應用特性分析如 下：1、R134a的全球變暖潛能值（GWP為0.25, R22為0.36，同 屬于溫室氣體。2、R134a的消耗臭氧潛能值（ODP為0，R22為0.06，這是R134a成為環(huán)保型制冷劑的理由。3、R134a的比容是R22的1.47倍，且蒸發(fā)潛熱小，因此 R134a 機組的冷凍能力

10、僅為R22機組的60%。按單位制冷量價格計算，R22 機組的價格約為R134a機組的60%£右。4、R134a的熱傳導率比R22下降10%因此R134a機組的換熱器 的換熱面積需要更大。5、R134a的吸水性很強，是R22的20倍，因此對機組系統(tǒng)中干 燥器的要求更高，以避免發(fā)生冰堵現(xiàn)象。6、R134a比R22對橡膠類物質的膨潤作用較強，在實際運行中 冷媒泄漏率較高。 另外對銅的腐蝕性較強， 使用過程中會發(fā)生“鍍銅 現(xiàn)象”，因此系統(tǒng)中必須增加添加劑。7、R134a系統(tǒng)需要專用的壓縮機及專用的脂類潤滑油，脂類潤 滑油由于具有高吸水性、 高起泡性及高擴散性， 在系統(tǒng)性能的穩(wěn)定性 上劣于R22系統(tǒng)所使用的礦物油。8 R134a等HFCs類冷媒及其專用脂類油的價格高于 R22設備 的運行維護成本更高。被稱為環(huán)保制冷劑的HFCs類的其他制冷劑如R410A R440A、R407C雖然在效率方面優(yōu)于R134a但同樣存在工作壓力太高、對 管道部件最適化和耐壓要求高、 須改進換熱器和機組設計、 投資運行 維護成本高等缺點 在大型制冷機組的應用方面現(xiàn)階段還不適應我國 的基本國情，這就是國際公約中對發(fā)展中國家放寬使用 HCFC年限的 原因，也是發(fā)展中國家集體努力爭