未来制冷剂将再度回归到自然物质
    发布者:admin 发布时间:2012-07-03 00:00:00 | 行业新闻    
    制冷剂的发展历程划分为两个阶段 ，第一个阶段是从自然物质到人工合成的物质 ；那么制冷剂发展的第二个阶段将再回归到自然物质 。
     
    早期的制冷剂是自然界中容易获得或制取的物质 ，如乙醚 、氨 、CO₂等 。但是这些早期的制冷剂最后都因为制冷设备庞大效率较低 ，所以在后来出现热力性能较好的氟利昂制冷剂后 ，最后在20世纪50年代退出常规制冷系统 。
    据了解 ，1929年美国通用公司合成出R12 ，以后很快出现了R11 、R22等称为氟利昂的系列卤代烃化合物 ，因其优良的热力学特性 ，无毒 ，不燃烧 ，极其稳定等性质 ，很快成为制冷剂的主角 ，被大量生产和使用 ，如家用冰箱 、汽车空调 、小型冷库都用R12 ，至20世纪七十年代 ，包括制冷剂 ，发泡剂在内的各种卤代烃的年产量达到数百万吨 ，并有继续增加的趋势 。
     
    据介绍 ，氟利昂是一种化学性质非常稳定的人工合成物质 ，当它们挥发到大气中以后很长时间不会被自然界分解 ，而一直扩散到平流层 ，在大气层11km至45km处的同温层与臭氧层相遇，由于在平流层受到强烈太阳紫外线照射 ，含氯的氟利昂分子(称为氯氟碳化合物 ，英文缩写为CFC)便分解游离氯原子 ，而氯原子可以催化分解臭氧分子 ，在反应中氯原子被不断的放出 ，所以分解反应不断进行 ，氯原子使臭氧层受到破坏 、减薄直至消失 。由于氟得昂被大量使用 ，导致近年来南极上空的臭氧空洞不断扩大 ；而且据报道在我国青藏高原上空也出现了臭氧空洞 ，因此对氟利昂制冷剂的替代势在必行 。
     
    HFC替代物虽然解决了臭氧层的消耗问题 ，但其较高的GWP值仍然是困扰人们的一个不可忽视的问题 。如果从环境的可接受性考虑 ，天然制冷剂无疑是解决问题最彻底而又最完满的途径 。
     
    以挪威的劳伦曾(G.Lorentzen)教授为代表的提倡天然制冷剂的流派投向了“取之于自然 ，还之与自然”的天然制冷剂 。国际制冷学会(IIR)从1994年起举办两年一度的专题讨论天然工质的国际会议 ，交流探讨在此领域中的新发现和成果 。目前在天然制冷剂中以氨 、丙烷与其他烃的混合物及CO₂制冷技术最有可能成为R22的长期替代物 。
     
    一 、R717 ：是具有120多年使用经验的一种廉价天然制冷剂 ，其热力性能优良 ，其容积制冷量和能效比均可优于R22 ；然而R717的排气温度很高 ，它与某些材料与原有润滑油的不相溶性令人顾虑 。但是新的润滑油及其他新技术的出现 ，为氨的扩大应用提供了可能性 ，目前已有使用氨的整装式冷水机组面市 ，制冷技术人员还在继续不断地努力 。
     
    二 、R290 ：也是一种在化工生产中已长期使用的非常廉价的天然制冷剂 。丙烷的热力性质与R22非常接近 ，因而有可能成为R22的直接冲灌式制冷剂 。与R22相比，丙烷的能效比较高 ，排气温度低 ，容积制冷量也较小 。其弱点是具有可燃性 。近年来使用丙烷的呼声在增长 ，也已制定出有关的安全使用规程 。
     
    三 、CO₂ ：由于CO₂的高密度和低粘度 ，CO₂的流动损失小 ，传热效果好 。通过强化传热可以弥补它循环不高的缺点 ，增加回热器或者采用两级压缩即可达到与常规制冷剂相似的效率 ，而不设膨胀机 ，这也是各公司开发CO₂小型制冷或者汽车空调的研究方向 。
     
    CO₂制冷技术已经跨进实际应用的门槛 。日本几大公司开发的CO₂热泵热水器已上市多年 ，年产已达十万台 。日本冷冻空调空调协会标准JRA-4050-2004家电热泵热水机(二氧化碳冷媒)对这类产品的性能 、安装等有严格的规定 。实际上热水器稍加改装 ，即可变为有热回收的家用空调 ，所以将CO₂用于家用空调也只有一步之遥 。在汽车空调方面 ，可以说国际上各大汽车公司都进行了CO₂汽车空调的研制 ，并能过专门协调机构联合攻关 ，国际汽车工程学会不断发布有关报告 。欧盟正在讲座相关CO₂汽车空调的标准 ，准备在2008-2010年将欧洲的汽车空调全部改为CO₂系统 。R134a汽车空调只是过渡性的 ，一旦时机成熟 ，向CO₂系统转变已是定局 。而这个“时机”不仅是技术性的 ，而且是政策性 、商业性的 。