在空調(diào)器制冷循環(huán)中使用的工作介質(zhì)，稱(chēng)為制冷劑。當(dāng)房間空調(diào)器工作時(shí)，制冷劑在制冷系統(tǒng)內(nèi)不斷循環(huán)流動(dòng)，在循環(huán)的過(guò)程中，制冷劑的狀態(tài)不斷發(fā)生變化。目前絕大多數(shù)空調(diào)器中采用的制冷循環(huán)都是蒸汽壓縮式制冷循環(huán)。所使用的制冷劑必須具有在冷凝溫度下能液化，在蒸發(fā)溫度下能氣化的特性。
長(zhǎng)期以來(lái)，在蒸汽壓縮式制冷循環(huán)的空調(diào)器里，所使用的制冷劑只有R22一種。這是因?yàn)樗鼰o(wú)毒、無(wú)刺激性氣味、無(wú)燃燒和爆炸危險(xiǎn)，不腐蝕空調(diào)器中使用的結(jié)構(gòu)材料、與潤(rùn)滑油不發(fā)生化學(xué)作用、在制冷和熱泵工作的溫度范圍內(nèi)具有合適的冷凝壓力和蒸發(fā)壓力，因而被認(rèn)為是理想的制冷劑。但是，近幾年來(lái)，由于氟利昂在大氣里對(duì)臭氧層有破壞作用。因?yàn)镽22是一種含有氫、氟和氯的飽和碳氧化合物，它在大氣里擴(kuò)散并上升到高空的同溫層里，受紫外線照射后會(huì)分解出氯離子，對(duì)臭氧起破壞作用，并發(fā)生連鎖反應(yīng)。同溫層中的臭氧減少后，對(duì)太陽(yáng)輻射光中紫外線的阻擋作用就減弱。照射到地球表面的太陽(yáng)光紫外線增強(qiáng)。對(duì)地球上動(dòng)、植物的生長(zhǎng)有危害作用。例如，根據(jù)專(zhuān)家預(yù)測(cè)，臭氧層每減少1％，人類(lèi)皮膚癌的發(fā)病率將增加3％．白內(nèi)障患病率將增加0.6％。此外，還會(huì)引起海洋浮游生物及小蝦幼苗的死亡；小麥、水稻等農(nóng)作物的減產(chǎn)。這類(lèi)氟利昂排放到大氣層里的另一種危害，是增加地球的溫室效應(yīng)，使全球氣候變暖，海洋里的冰山融化、海洋水位升高、陸地面積減小。
在各種氟利昂制冷劑中，含氯原子的氟利昂對(duì)大氣臭氧層的破壞作用大；含氫和氯原子的氟利昂對(duì)大氣臭氧層的破壞作用較小，R22就屬于這一類(lèi)。只含氫而不合氯原子的氟利昂對(duì)大氣臭氧層沒(méi)有破壞作用。因此，需要尋找適合于空調(diào)器使用的新制冷劑，限制使用并逐步過(guò)渡到禁止使用對(duì)大氣臭氧層有破壞作用的制冷劑。
為此全世界三十余個(gè)國(guó)家于1987年9月在加拿大的蒙持利爾召開(kāi)了專(zhuān)門(mén)的國(guó)際會(huì)議，討論并簽署了＜關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書(shū))，于1989年1月生效。我國(guó)己于1991年6月14日正式簽字加入議定書(shū)締約國(guó)。該議定書(shū)規(guī)定了限制生產(chǎn)和使用當(dāng)前消耗量最多，危害大的五種氟利昂制冷劑(R11、R12、R113、R14和R115)。1990年6月，在英國(guó)倫敦召開(kāi)了＜蒙特利爾議定書(shū)＞締約國(guó)的第二次會(huì)議。我國(guó)派觀察員參加。該次會(huì)議修改了部分議定書(shū)內(nèi)容，加快了限制使用和逐步停止使用對(duì)大氣臭氧層有破壞作用的氟利昂物質(zhì)的時(shí)間表。規(guī)定對(duì)只含氮、不合氫原子的氟利昂屬于全部控制使用的制冷劑(包括R13在內(nèi))，于2000年前應(yīng)完全停止生產(chǎn)。對(duì)于含有氯、氫原子的34種氟利昂(包括R12在內(nèi))也提出了要在2020年后控制使用。此外，對(duì)于人均年消耗量低于0．３Ｋｇ含氯而不含氫的氟利昂的發(fā)展中國(guó)家的締約國(guó)，使用受控氟利昂的時(shí)間可以比發(fā)達(dá)國(guó)家推遲十年。選擇空調(diào)器中的制冷劑，除了以上所述的原因，還應(yīng)滿(mǎn)足下列一些要求：
1.有較高的臨界溫度，在常溫或空調(diào)器工作的環(huán)境溫度下能液化。
2.有合適的工作壓力，蒸發(fā)壓力不太低，冷凝壓力不太高。
3.凝固溫度要低，在空調(diào)器工作溫度范圍內(nèi)，不會(huì)凝固。
4.粘度和密度要小，使制冷劑在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)的阻力小。
5.絕熱指數(shù)要小，使壓縮機(jī)耗功較小，壓縮終溫也較小。
6.液體比熱容要小，使節(jié)流損失較小。
7.循環(huán)的熱容要小，使節(jié)流損失較小。
8.熱導(dǎo)率要高，使換熱器縮小。
9.不燃燒、不爆炸。
10.無(wú)毒。
11.對(duì)金屬不起腐蝕作用。
12.與潤(rùn)滑油不起化學(xué)作用。
13.高溫時(shí)不分解。
14.價(jià)低便宜。
制冷劑的安全性包括毒性、爆炸性、對(duì)大氣臭氧層的破壞作用以及溫室效應(yīng)等。美國(guó)保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室(UL)將制冷劑的毒性分成：1、2、3、4、5、6共六類(lèi)，數(shù)字越小，毒性越大。
此外，在每一類(lèi)又分為a和b，a的毒性比b大；我國(guó)目前也按照美國(guó)的分類(lèi)。R22的毒性等級(jí)為5a。 爆炸性是表示制冷劑在空氣中達(dá)到一定濃度后，遇明火會(huì)發(fā)生爆炸的特性，也稱(chēng)為爆炸濃度，爆炸濃度越小，則越危險(xiǎn)。R22基本上不會(huì)產(chǎn)生爆炸。用于安全的制冷劑。氟利昂制冷劑對(duì)大氣臭氧層的破壞程度，以及溫室效應(yīng)引起全球氣溫變暖的大?。壳皣?guó)際上均以O(shè)DP和GWP兩個(gè)指標(biāo)衡量。我國(guó)目前也是以此指標(biāo)衡量。ODP稱(chēng)為臭氧耗減潛能值，它是以R11的ODP＝1的相對(duì)值。如R22的ODP為0.05，R125的ODP值為0，R134a的ODP值為0。GWP稱(chēng)為全球變暖潛能值，它是以R11的GWP=1．0的相對(duì)值。如R22的GWP為0.35；R123的GWP為0.018；R134a
目前各國(guó)都在尋找對(duì)大氣臭氧層破壞作用小的制冷劑，取代目前正在使用的對(duì)大氣臭氧層有破壞作用，屬于蒙特利爾議定書(shū)禁止和控制使用的制冷劑。例如，對(duì)于空調(diào)器中目前使用的氟利昂22(R22)，可以有下列幾種混合制冷劑或單一制冷劑替代。替代時(shí)，需要考慮的是最好不改變空調(diào)器的系統(tǒng)和設(shè)備，即蒸發(fā)壓力，冷凝壓力不要偏離它的蒸發(fā)壓力和冷凝壓力太大．排氣溫度不要太高。此外，從空調(diào)器的性能和能量利用的合理性上，希望替代后的制冷量不要比原來(lái)的制冷星減小得太多，能效比也不要比以前使用時(shí)的降低得太多。
二、空調(diào)器的制冷循環(huán)
制冷劑R22在壓縮機(jī)中被壓縮成高溫、高壓的過(guò)熱蒸汽(其壓力為1.9MPa)，并進(jìn)入風(fēng)冷式冷凝器中冷卻。經(jīng)過(guò)冷卻，制冷劑的壓力、溫度、狀態(tài)都會(huì)發(fā)生變化，高溫、高壓的過(guò)熱蒸汽冷凝為高壓中溫的液體(冷卻效果好可成為過(guò)冷液)。這種冷凝后的制冷劑液體進(jìn)入毛細(xì)管中節(jié)流減壓，為下面在蒸發(fā)器中進(jìn)行蒸發(fā)氣化創(chuàng)造條件。在蒸發(fā)器中液態(tài)的制冷劑全部氣化為低壓的氣體，同時(shí)從外界吸熱，這樣蒸發(fā)器的溫度必定低于環(huán)境溫度，即成為冷卻器。蒸發(fā)器中的制冷劑先是汽、液共存，后變?yōu)轱柡驼羝?，最后變?yōu)榈蛪哼^(guò)熱的蒸汽。其壓力為0．5MPa，在被吸回壓縮機(jī)的過(guò)程中，吸氣管內(nèi)的制冷劑蒸汽仍然從外界吸收熱量進(jìn)行汽化(過(guò)熱狀態(tài))。因此壓縮機(jī)的吸氣管也是低于環(huán)境溫度的，用手觸摸感到有些涼。而壓縮機(jī)的排氣管卻相反，因?yàn)榕艢夤軆?nèi)是高溫高壓的制冷劑過(guò)熱蒸汽，故而其外表溫度比環(huán)境溫度高，用手觸摸感到是熱的。
經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后排出的制冷劑過(guò)熱蒸汽的溫度為90 經(jīng)室外風(fēng)扇吹風(fēng)將熱量排到室外，冷卻后冷凝液的溫度降為50(中溫，高壓)，但其飽和壓力維持在一定值(冷凝壓力即系統(tǒng)中的高壓壓力)，冷凝液體經(jīng)過(guò)毛細(xì)管節(jié)流后其壓力與溫度均降低。進(jìn)入蒸發(fā)器中的制冷劑開(kāi)始汽化，并在整個(gè)過(guò)程中維持一定的壓力(即蒸發(fā)壓力，系統(tǒng)中的低壓)，汽化后的制冷劑蒸汽返回壓縮機(jī)中，如此周而復(fù)始進(jìn)行循環(huán)。冷凝器的熱量是由排風(fēng)扇(軸流風(fēng)扇)向室外吹出熱風(fēng)提供的，蒸發(fā)器的冷且由室內(nèi)送風(fēng)扇(多葉低噪聲的離心風(fēng)扇或貫流式風(fēng)扇)向室內(nèi)送冷風(fēng)提供的。在上述的制冷循環(huán)中可分為高壓和低壓兩個(gè)區(qū)域：從壓縮機(jī)排氣口至毛細(xì)管入口處為高壓區(qū)，從毛細(xì)管出口至壓縮機(jī)的吸氣口為低壓區(qū)。這是松下CS—702KC分體壁掛式空調(diào)器的制冷循環(huán)圖，其室內(nèi)機(jī)組中的熱交換器為蒸發(fā)器，而室外機(jī)組中的熱交換器為冷凝器。室內(nèi)外機(jī)組之間用紫銅管及二通閥、三通閥相連接，兩個(gè)換熱器與壓縮機(jī)、毛細(xì)管組成典型的制冷系統(tǒng)四大部件。制冷劑在其內(nèi)部流動(dòng)即形成—個(gè)制冷循環(huán)。
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