我國R410A制冷劑在空調(diào)行業(yè)發(fā)展動向分析

1、海南大學制冷技課程論文課程名稱：我國R410A在家用空調(diào)中應(yīng)用發(fā)展分析學生姓名：學生學號： 201308013所在院系：食品學院食品科學與工程系專業(yè)年級：2013級食品科學與工程任課教師：2015年10月28日海南大學目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 1R410A應(yīng)用特性分析(2) HYPERLINK l bookmark13 o Current Document 2R410A用壓縮機的性能研究(2)2.1R410A與壓縮機的適性(3) HYPERLINK l bookmark16 o Current Docu

2、ment 2.2壓縮機的潤滑油與R410A的互溶性(3)3 R410A換熱性能研究(3) HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 4空調(diào)整機性能與零部件適應(yīng)性研究(4) HYPERLINK l bookmark25 o Current Document 5結(jié)語(4)參考文獻(4)我國R410A在家用空調(diào)中應(yīng)用發(fā)展分析（海南大學，海南海口 570228 ）為可持續(xù)發(fā)展，積極應(yīng)對氣候變化，使用環(huán)保制冷劑已經(jīng)成為空調(diào)制冷行業(yè)新 趨勢，介紹研究R410A如何更好的應(yīng)用于家用空調(diào)現(xiàn)有的系統(tǒng)以及新技術(shù)的開發(fā) 很有意義。R410A是由50%的R32和50%的R12

3、5組成的二元近共沸混合工質(zhì)，無 毒不可燃，屬安全環(huán)保性制冷劑，在替代其它制冷劑中有著明顯的優(yōu)勢。但我國 90%以上的家用空調(diào)使用的制冷劑為R22工質(zhì)，中國開始關(guān)注R410A主要是出于 空調(diào)制造商開拓海外市場的需要。國內(nèi)在使用R410A的過程中還有許多新的技術(shù) 難題，如對壓縮機、熱交換器、制冷系統(tǒng)管路壁厚、閥門類物件的耐壓強度等都 提出了更高的要求，成為R410A發(fā)展受阻的主要原因，對此我國還有很多工作要 做。1R410A應(yīng)用特性與目前最為普遍的R22制冷劑相比，R410A有許多性能上的優(yōu)點，而且具有良 好的熱傳遞性1。R410A 比 R22蒸發(fā)器的熱傳遞效率高35%，冷凝器的熱傳遞效 率高5%

4、，可以采用較小體積的冷凝器和蒸發(fā)器，成本更低，而且最高可達30% 的制冷劑充注減少量。制冷劑充注量的減少不僅可以降低成本，而且還能提高整 個系統(tǒng)的可靠性。R410A其循環(huán)工作壓力比R22約高57%，單位容積制冷量比R22 約大43%，制冷系數(shù)比R22約小7.7%，其余參數(shù)與R22基本接近。同等質(zhì)量流量 下，R410A比R22的壓降比較小，使其可以使用比R22或其他制冷劑更小的管路 和閥門，從而可以降低材料的成本，但技術(shù)要求高。高效的熱傳遞效率和較小的壓降使R410A與R22在相同的運轉(zhuǎn)條件下，冷凝 溫度低，蒸發(fā)溫度更高，使得空調(diào)壓縮機在耗電更少，效率比更高的情況下，獲 得一個較好的運行范圍。2

5、R410A用壓縮機的性能研究壓縮機是空調(diào)器系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，當系統(tǒng)采用新型制冷劑時，首先應(yīng)考慮壓 縮機的適用性，由于R410A的蒸發(fā)壓力和冷凝壓力較大，以及單位制冷量的增 大，我國市場上的家用空調(diào)的傳統(tǒng)壓縮機已不完全適用R410A制冷劑，為了使 R410A制冷劑的性能得到最大程度的利用與開發(fā)，空調(diào)壓縮機必須重新進行設(shè)計。 2.1R410A與壓縮機的適應(yīng)性珠海凌達壓縮機有限公司對R410A在制冷空調(diào)系統(tǒng)中的運用進行了實驗設(shè) 計，得出R410A的壓力約為R22的1.5倍，容積制冷量約為R22的1.4倍，適 用R410A的壓縮機必須重新設(shè)計。需要提高壓縮機殼體的耐壓能力并且對電機與 泵體重新匹配設(shè)計；

6、壓縮機滾子、滑片、曲軸材質(zhì)的改變及表面處理也需重新設(shè) 計，需將曲軸由原來灰鑄鐵變?yōu)榍蚰T鐵，滑片采用耐磨高速工具鋼或不銹鋼材 質(zhì)，而且表面進行氮化處理或C、N、S共滲處理。滾子由灰鑄鐵變?yōu)楹珻r、Ni、 Mo的耐磨合金鑄鐵，以保證R410A壓縮機可靠運行。另外，由于排氣壓力的增 大，壓縮機排氣閥片也要重新設(shè)計7。2.2壓縮機的潤滑油與R410A的互溶性隨著制冷劑R410A的應(yīng)用，礦物油已被酯類油所取代，POE潤滑油已被廣泛 的應(yīng)用在空調(diào)機組中。對于在新制冷劑R410A的空調(diào)系統(tǒng)中，業(yè)內(nèi)人士只是從 潤滑油與制冷劑的相溶性方面給出了解釋。但合成的酯類油(POE)對水分含量要 求高，特別是含添加劑的

7、POE油更容易吸水，易發(fā)生水解，造成毛細管或膨脹閥 堵塞、壓縮機絕緣不良等故障。需要特別控制壓縮機零件和冷凍機油的水分含量 和消除空調(diào)系統(tǒng)的水分%。為了防止這一現(xiàn)象，需加入添加劑予以改進10 ，當選 擇彈性或塑性材料作為系統(tǒng)部件以及在選擇干燥劑時需要綜合考慮工質(zhì)與其配 套的潤滑油性質(zhì)。也需要特別控制壓縮機零件和冷凍機油的水分含量和消除空調(diào) 系統(tǒng)的水分。3R410A換熱器的高效化R410A的壓縮機本身并不能大幅提高空調(diào)系統(tǒng)效率，效率得以提高主要是由 于系統(tǒng)的低冷凝溫度，也就是較大的換熱面積11，因而換熱器性能的改進也是 R410A空調(diào)系統(tǒng)性能提高的重要一環(huán)。國內(nèi)外許多學者已對R410A的兩相換熱

8、規(guī) 律進行了實驗研究。由于R410A制冷劑的高壓化，必須考慮傳熱管的壁厚要達到所要承受的耐壓 值。R410A制冷劑空調(diào)換熱器最好采用內(nèi)螺紋管來提高換熱器的效率，內(nèi)壁帶有 螺紋管槽的管子，其傳熱系數(shù)高于一般光滑壁管子12。內(nèi)螺紋管是國外從1978 年開始開發(fā)的，目前日本已經(jīng)迅速取代傳統(tǒng)的光滑銅管。內(nèi)螺紋管在家用空調(diào)器 中的應(yīng)用超過40%，在商業(yè)用空調(diào)器中已超過50%13?？照{(diào)換熱器采用內(nèi)螺紋管 可以減少制冷系統(tǒng)所需銅管、鋁散熱片、框架結(jié)構(gòu)材料的用量；減少制冷劑的充 量；降低壓縮機和風扇的功率；還能夠提高能效比。4空調(diào)整機性能與零部件適應(yīng)性研究選擇任何一種制冷劑都會對空調(diào)系統(tǒng)的整體運行情況、可靠性

9、造成一定影響。 由于R410A的工作壓力很高，除了在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上進行一些局部的調(diào)整或改進，還 必須經(jīng)過整機試驗，才能使系統(tǒng)的工作達到較高的水平。成宏崗在對使用R410A的小型空調(diào)系統(tǒng)制冷連接管變化的探討中得出14，目 前國內(nèi)市場及廠家使用的0.5mm、0.7mm這類薄壁銅管已不適合R410A的空調(diào)制 冷系統(tǒng)，國家應(yīng)相應(yīng)制訂、修改一些標準和規(guī)范，并由此延伸的銅管焊接分體機 的連接管及喇叭口的加工方法等，以適應(yīng)R410A的工作特性。國外還有一些研究當室外溫度在27.854.4C變化時R22和R410A空調(diào)系統(tǒng) 的性能15。兩個不同制冷劑系統(tǒng)的制冷量和效率均隨環(huán)境溫度的增加而呈線性降 低，R410A系

10、統(tǒng)性能的降低更大。在測試中R410A系統(tǒng)的運行狀況基本穩(wěn)定，而 在使用特制壓縮機、將環(huán)境溫度升高到68.3C時，冷凝器入口出現(xiàn)超臨界狀態(tài) 時的運行狀況也穩(wěn)定，聲測試和系統(tǒng)運行也均未出現(xiàn)異常情況。5結(jié)語綜合R410A的基本特性和應(yīng)用情況，可以看出R410A在目前環(huán)保制冷劑當中 有著明顯的優(yōu)勢。雖然目前的國內(nèi)市場R410A的占有率非常低，但能源標準的制 定會使R410A得到廣泛的使用。R410A在我國的使用和發(fā)展還是一個較為緩慢的 過程，空調(diào)系統(tǒng)的幾大部件均需要做出調(diào)整，一般需更換換熱器、壓縮機、閥門 類和管路件等結(jié)構(gòu)?？照{(diào)器運行的一些局部協(xié)調(diào)性問題也需要做出優(yōu)化，如壓縮 機潤滑油與制冷劑的互溶性

11、及其它管路的一些耐壓性設(shè)計等，進而才能創(chuàng)造出更 有效，更經(jīng)濟的R410A家用空調(diào)系統(tǒng)。參考文獻1朱明善，史琳.在家用商用空調(diào)中用R410A替代R22的探索J.制冷與空調(diào)，2009, 9(6):31-34.2陳斌，陳光明.R410A、R407C制冷系統(tǒng)相關(guān)特性研究進展J.流體機械，2003, 31(2):42-45.3李建濤，鐘義軍.新環(huán)保工質(zhì)R410A空調(diào)器的應(yīng)用研究J，制冷技術(shù)，2003，22(3):1-3.周春球.新制冷劑R410A在房間調(diào)器中的應(yīng)用J.家用電器科技，2000，7(02):39-42.5徐劍，高永紅，王清霞.R410A新冷媒家用空調(diào)壓縮機的設(shè)計J.家電科技，2000.11(

12、6):68-716尚勇，張早校.R410A滾動轉(zhuǎn)子壓縮機變頻性能分析J.流體機械，2001，29(7):50-53.7段雪濤，羅浩.家用空調(diào)器性能監(jiān)測及試驗測試裝置研制J.河南科技大學學報:自然科學版，2008，29(6):53-56.8李玉斌.空調(diào)用新工質(zhì)特性對比與冷凍機油選擇J.制冷與空調(diào)，2004，4(2):60-63.李濤，李強，闞杰等.潤滑油對制冷系統(tǒng)的影響J.制冷與空調(diào)，2005, 5(4):75-78.李建濤，鐘義軍.新環(huán)保工質(zhì)R410A空調(diào)器的應(yīng)用研究J.制冷技術(shù)，2003, 22(3):10-13.石毅登，田壞章，張小燕.近共沸制冷劑R410A研究進展J.流體機械，2004，32(9):60-64.GotoM，InoueN，IshiwatariN.CondensationandevaporationheattransferofR410Ainsideinternallygroovedhorizontalt ubesJ.Int.J.ofRefr