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【摘要】本文主要探讨了制冷空调行业制冷剂的使用问题，针对制冷剂的使用现状进行了分析，并讨论了制冷剂的发展趋势，以期可以提高制冷空调行业制冷剂的使用效果。
【关键词】制冷空调；制冷剂；现状；发展趋势
中图分类号：TB657文献标识码： A
一、前言
目前，制冷空调行业制冷剂的使用非常的广泛，制冷剂的发展和制冷空调的发展有紧密的联系，因此，我们制冷空调行业制冷剂的现状和发展趋势非常的有必要。
二、制冷空调行业的发展现状
我国制冷空调行业发展相对西方国家来说较晚，仅仅只有几十年的时间，目前各方面的经验积累尚不充分。同时市场的发展也不够完善，一些客观因素制约着行业的进步与提高。当前较为普遍的现象就是，许多国内空调企业所生产的空调产品，虽然在商场规模上逐年扩大，但是没有真正的走出劳动密集型的模式，没有自己的技术，在综合实力上也处于国际分工的低端。据了解，现在我国国内企业仍然没有对新兴制冷技术进行深入的研究开发并申报相关的专利资格，这足见我国仍然处于为国外高技术制冷企业“打工”的阶段，缺少长远的打算。随着制冷行业的发展和技术的不断进步，我国制冷空调行业目前所生产的产品，无论是在品种规格，还是在产品性能、产品质量等方面，较改革开放前均有较大的进步。许多的国内企业的生产模式已经从当初的单纯引进、仿制，逐渐形成基本的自主研发能力，新产品的开发和推向市场的速度明显加快。我国部分大学也一直在进行相关的研究，有的已经获得国家自然科学基金资助单位，有的院校已经成为空调制冷研究中心。
三、国内外有关制冷技术的研究现状
1、制冷剂的研究现状
制冷剂的选用作为空调制冷技术中的一个核心环节，对其开发与应用现状的研究在很大程度上影响到我国空调制冷技术的前进。对于制冷剂的发展，我国主要有从自然物质——人工合成与回归自然物质的两个阶段。其中，第一阶段中，像乙醚与氨等天然的制冷剂虽可在自然界中直接提取，但因受科技水平与经济条件的因素的限制，氟利昂指制冷剂因热力性能较好逐渐将其取代，而这也是制冷剂发展初期阶段。随后，由于氟利昂对臭氧层易造成较严重的破坏而被其它制冷剂所取代。目前，在大量的天然制冷剂中，丙烷以及氨等是最有可能取代氟利昂而成为新型制冷剂的。
2、制冷原理的研究现状
随着在制冷剂反面的研究逐渐加深，直接推动了新制冷理论与实践的发展，其中，热声制冷技术就是21世纪发展而成的一种新型的制冷技术。与传统的制冷系统相比，它具有以下一个优势：不需要使用那些对易对环境造成污染的制冷剂，只需运用惰性气体或者是其混合物即可，不会对臭氧层与温室效应造成影响；基本结构简单，可靠性好；使用寿命长；控制灵活，成本低。热声制冷技术所具有的上述有点几乎完全摆脱了传统的制冷系统的所有缺点，成为了新一代制冷技术发展的方向。但是，该制冷方法由于效率较低而受到了一定的发展限制，因此，逐渐提高其运行效率是该制冷技术今后发展的主要方向。
四、制冷空调行业制冷剂发展现状
为了保护臭氧层的需要,近10年来制冷空调行业已作出了积极的响应,采取了许多的措施和行动。发达国家在1996已经全面淘汰了CFCs的生产和消费,HCFCs也随着时间的推移在加速淘汰。2007年9月《,蒙特利尔议定书》第19次缔约方会议通过了加速淘汰HCFCs的调整方案。方案规定发达国家2010年削减75%,2015年削减90%,2020-2030年允许保留0.5%;发展中国家2015年要完成削减基线水平10%的任务,2020年削减35%,2020年削减67.5%,到2030-2040年也仅允许保留2.5%的维修用量。
目前,发达国家采取HFCs。对HCFCs的淘汰已经在计划实施中。而发展中国家也在完成了对CFCs的生产与消费的淘汰以后也在逐步采用HFCs来替代HCFCs。
作为替代工质的科学评估应包括以下几个方面:(1)工质的毒性;(2)工质的热力学性质;(3)工质的能耗;(4)工质的热物理性和其他物理性质;(5)工质对系统部什的化学作用与冷冻润滑汕的亲合性,可燃性等。应用较广泛的制冷剂有以下两类:
1、合成制冷剂
（一）R134a(ODP=0,GWP=420)不可燃,无毒,无味,使用安全,其热物性质与
R12十分接近,可用来替代R12,用于汽车空调和家用冰箱等领域。但使用
R134a,会使能耗增大,且与CFC-12用的润滑油不相溶,与材料的兼容性
方面也不同CFC-12。另外它还是一种温室效应气体,所以仍然存在一定
的缺陷。
（二）R152a(ODP=,用R152a替代R12后能耗可降低3%~7%,但其在空气中含量达4.8%~16.8%时具有可燃性,因此推广受到一定的限制。
（三）R410A,R410A是近共沸混合制冷剂,是由质量分数为50%R32和50%R125组成现在普遍认为R410制冷剂ODP值为零,不会对大气臭氧层造成破坏,从此不会因为氟里昂泄漏而威胁人类健康。所以目前很多厂商普遍采用R410新冷媒替代R22,并将其产品统称为”无氟空调“真正原因。410A单位容积制冷量较大,传热性能及流动性能较好,但同温度下压力值比R22高约60%。
（四）R407C。R407C是非共沸混合制冷剂,是由质量分数为23%的R32、25%的R125和51%的R134a组成,ODP=0,单位容积制冷量大,但传热性能较差。[R410A是近共沸混合制冷剂,是由质量分数为50%R32和50%R125组成。ODP=0,主要用来替代R22,单位容积制冷量较大,传热性能及流动性能较好,但同温度下压力值比R22高约60%。
2、天然制冷剂
（一）(R600)和异丁烷(R600a)等,其中R600a已在欧洲和一些发展中国家广泛用于冰箱中,并且它符合《京都议定书》的要求,ODP=0,GWP=15,环保性能好,成本低,运行压力低,噪声小,但其易燃,易爆。其中丙烷有着和R22(HCFC)同样水平的性能,而一种碳氢化合物制冷剂的异丁烷已经被采用于冰箱中。但是丙烷是一种高度可燃性质的物质,如果泄漏至大气中会有火灾的危险。如果将它用作空调器的制冷剂,必须大大减少其容积。空调器中使用的丙烷的容积比冰箱约大10倍,但如果丙烷的容积增加10倍。此外,空调的管道是安装在现场的,然而至今尚未建立安全保证的技术。目前,围绕着丙烷的使用尚有几个问题需要解决。此外R29o和R6OOa组成的混合制冷剂也有一定的发展使用。
（二）氨(R717)。氨已被使用达120年之久而至今仍在使用。其ODP=0、GWP=0,具有优良的热力性质,价格廉且容易检漏。不过氨有毒性而且可燃,应当引起注意,不过一百多年的使用记录表明,氨的事故率是很低的,今后必须找到更好的安全办法,如减少充灌量,采用螺杆式压缩机,引入板式换热器等等。
五、制冷剂的未来发展趋势
1、制冷剂的替代中的可持續发展观
当前环境变暖引起的气候变化，臭氧层空洞等已成为全球性的环境问题，如果任其发展下去将对人类的生存和发展构成严峻的挑战。因此在制冷剂的替代研究过程中应该加强对生态环境的保护意识，不能只看到眼前的利益，而同时要注重生态环境与人类的协调的，可持续的发展。
在制冷剂的研究替代中首先考虑到的是减小制冷剂对臭氧的破坏作用，比如HCFC系列的R22虽然仍对臭氧有破坏作用但比R11和R12小的多。而HFC制冷剂如R134a已对臭氧没有任何破坏作用。1997年签订的《京都议定书》对于制冷剂的替代提出了很高的要求，也更加顺应了环境的可持续发展的要求，其不但要求替代制冷剂要有较低的ODP，而且具有较低的GWP，这样HFCs也面临淘汰的危险。综上所述，在制冷剂的替代中是环境的可持续发展这只无形的大手在起作用，它不但推动制冷剂的替代研究工作的发展，而且也为制冷剂的发展指明了方向。
2、制冷剂的发展趋势
制冷剂的发展趋势应该满足生态环境可持续发展的要求，并推动其进一步发展。根据可持续发展中经济发展与保护资源、保护生态环境的协调一致的核心要求，制冷剂的发展方向有两个：
一是环保，使用绿色环保的制冷剂已经是大势所趋，绿色环保制冷剂可以是合成的，也可以是天然的，虽然合成的环保制冷剂也对臭氧不会造成破坏，但从地球生态的可持续发展来看天然制冷剂是最理想的选择，因为天然制冷剂本来就是地球生态系统中存在的，无论是使用还是排放到环境中，取之于自然回之于自然，对环境的影响比合成制冷剂都小的多，相信随着技术的不断进步，天然制冷剂必将大有发展。
第二是节能，随着人们生活水平的提高制冷空调等设备越来越普及，同时其消耗的大量的能源也越来越引起人们的注意，电能的产生又要消耗大量的化石燃料，造成大量的不可再生能源的消耗，而且燃烧产物如CO2等还可引起温室效应等环境问题。因此除了改进制冷技术外还可从制冷剂上下手。
六、结束语
总而言之，制冷空调行业制冷剂的质量关乎制冷空调的使用效果，所以，一定要更加重视制冷空调行业制冷剂的发展情况，针对目前存在的问题，要进一步的分析，提高制冷空调行业制冷剂的使用效果。
【参考文献】
[1]黎洪.制冷空调工程节能技术的发展前景[J].能源与环境,2011.
[2]马一太,田华.制冷空调关键节能减排技术的现状及进展[J].机械工程学报,2009.
[3]段盛琦.空调制冷技术研究状况和发展趋势[J].湘潭师范学院学报(自然科学版),2009.
[4]王瑶.空调制冷技术研究状况和发展趋势[J].科技创新与应用家.2013（19）：300.
【关键词】制冷空调；制冷剂；现状；发展趋势
中图分类号：TB657文献标识码： A
一、前言
目前，制冷空调行业制冷剂的使用非常的广泛，制冷剂的发展和制冷空调的发展有紧密的联系，因此，我们制冷空调行业制冷剂的现状和发展趋势非常的有必要。
二、制冷空调行业的发展现状
我国制冷空调行业发展相对西方国家来说较晚，仅仅只有几十年的时间，目前各方面的经验积累尚不充分。同时市场的发展也不够完善，一些客观因素制约着行业的进步与提高。当前较为普遍的现象就是，许多国内空调企业所生产的空调产品，虽然在商场规模上逐年扩大，但是没有真正的走出劳动密集型的模式，没有自己的技术，在综合实力上也处于国际分工的低端。据了解，现在我国国内企业仍然没有对新兴制冷技术进行深入的研究开发并申报相关的专利资格，这足见我国仍然处于为国外高技术制冷企业“打工”的阶段，缺少长远的打算。随着制冷行业的发展和技术的不断进步，我国制冷空调行业目前所生产的产品，无论是在品种规格，还是在产品性能、产品质量等方面，较改革开放前均有较大的进步。许多的国内企业的生产模式已经从当初的单纯引进、仿制，逐渐形成基本的自主研发能力，新产品的开发和推向市场的速度明显加快。我国部分大学也一直在进行相关的研究，有的已经获得国家自然科学基金资助单位，有的院校已经成为空调制冷研究中心。
三、国内外有关制冷技术的研究现状
1、制冷剂的研究现状
制冷剂的选用作为空调制冷技术中的一个核心环节，对其开发与应用现状的研究在很大程度上影响到我国空调制冷技术的前进。对于制冷剂的发展，我国主要有从自然物质——人工合成与回归自然物质的两个阶段。其中，第一阶段中，像乙醚与氨等天然的制冷剂虽可在自然界中直接提取，但因受科技水平与经济条件的因素的限制，氟利昂指制冷剂因热力性能较好逐渐将其取代，而这也是制冷剂发展初期阶段。随后，由于氟利昂对臭氧层易造成较严重的破坏而被其它制冷剂所取代。目前，在大量的天然制冷剂中，丙烷以及氨等是最有可能取代氟利昂而成为新型制冷剂的。
2、制冷原理的研究现状
随着在制冷剂反面的研究逐渐加深，直接推动了新制冷理论与实践的发展，其中，热声制冷技术就是21世纪发展而成的一种新型的制冷技术。与传统的制冷系统相比，它具有以下一个优势：不需要使用那些对易对环境造成污染的制冷剂，只需运用惰性气体或者是其混合物即可，不会对臭氧层与温室效应造成影响；基本结构简单，可靠性好；使用寿命长；控制灵活，成本低。热声制冷技术所具有的上述有点几乎完全摆脱了传统的制冷系统的所有缺点，成为了新一代制冷技术发展的方向。但是，该制冷方法由于效率较低而受到了一定的发展限制，因此，逐渐提高其运行效率是该制冷技术今后发展的主要方向。
四、制冷空调行业制冷剂发展现状
为了保护臭氧层的需要,近10年来制冷空调行业已作出了积极的响应,采取了许多的措施和行动。发达国家在1996已经全面淘汰了CFCs的生产和消费,HCFCs也随着时间的推移在加速淘汰。2007年9月《,蒙特利尔议定书》第19次缔约方会议通过了加速淘汰HCFCs的调整方案。方案规定发达国家2010年削减75%,2015年削减90%,2020-2030年允许保留0.5%;发展中国家2015年要完成削减基线水平10%的任务,2020年削减35%,2020年削减67.5%,到2030-2040年也仅允许保留2.5%的维修用量。
目前,发达国家采取HFCs。对HCFCs的淘汰已经在计划实施中。而发展中国家也在完成了对CFCs的生产与消费的淘汰以后也在逐步采用HFCs来替代HCFCs。
作为替代工质的科学评估应包括以下几个方面:(1)工质的毒性;(2)工质的热力学性质;(3)工质的能耗;(4)工质的热物理性和其他物理性质;(5)工质对系统部什的化学作用与冷冻润滑汕的亲合性,可燃性等。应用较广泛的制冷剂有以下两类:
1、合成制冷剂
（一）R134a(ODP=0,GWP=420)不可燃,无毒,无味,使用安全,其热物性质与
R12十分接近,可用来替代R12,用于汽车空调和家用冰箱等领域。但使用
R134a,会使能耗增大,且与CFC-12用的润滑油不相溶,与材料的兼容性
方面也不同CFC-12。另外它还是一种温室效应气体,所以仍然存在一定
的缺陷。
（二）R152a(ODP=,用R152a替代R12后能耗可降低3%~7%,但其在空气中含量达4.8%~16.8%时具有可燃性,因此推广受到一定的限制。
（三）R410A,R410A是近共沸混合制冷剂,是由质量分数为50%R32和50%R125组成现在普遍认为R410制冷剂ODP值为零,不会对大气臭氧层造成破坏,从此不会因为氟里昂泄漏而威胁人类健康。所以目前很多厂商普遍采用R410新冷媒替代R22,并将其产品统称为”无氟空调“真正原因。410A单位容积制冷量较大,传热性能及流动性能较好,但同温度下压力值比R22高约60%。
（四）R407C。R407C是非共沸混合制冷剂,是由质量分数为23%的R32、25%的R125和51%的R134a组成,ODP=0,单位容积制冷量大,但传热性能较差。[R410A是近共沸混合制冷剂,是由质量分数为50%R32和50%R125组成。ODP=0,主要用来替代R22,单位容积制冷量较大,传热性能及流动性能较好,但同温度下压力值比R22高约60%。
2、天然制冷剂
（一）(R600)和异丁烷(R600a)等,其中R600a已在欧洲和一些发展中国家广泛用于冰箱中,并且它符合《京都议定书》的要求,ODP=0,GWP=15,环保性能好,成本低,运行压力低,噪声小,但其易燃,易爆。其中丙烷有着和R22(HCFC)同样水平的性能,而一种碳氢化合物制冷剂的异丁烷已经被采用于冰箱中。但是丙烷是一种高度可燃性质的物质,如果泄漏至大气中会有火灾的危险。如果将它用作空调器的制冷剂,必须大大减少其容积。空调器中使用的丙烷的容积比冰箱约大10倍,但如果丙烷的容积增加10倍。此外,空调的管道是安装在现场的,然而至今尚未建立安全保证的技术。目前,围绕着丙烷的使用尚有几个问题需要解决。此外R29o和R6OOa组成的混合制冷剂也有一定的发展使用。
（二）氨(R717)。氨已被使用达120年之久而至今仍在使用。其ODP=0、GWP=0,具有优良的热力性质,价格廉且容易检漏。不过氨有毒性而且可燃,应当引起注意,不过一百多年的使用记录表明,氨的事故率是很低的,今后必须找到更好的安全办法,如减少充灌量,采用螺杆式压缩机,引入板式换热器等等。
五、制冷剂的未来发展趋势
1、制冷剂的替代中的可持續发展观
当前环境变暖引起的气候变化，臭氧层空洞等已成为全球性的环境问题，如果任其发展下去将对人类的生存和发展构成严峻的挑战。因此在制冷剂的替代研究过程中应该加强对生态环境的保护意识，不能只看到眼前的利益，而同时要注重生态环境与人类的协调的，可持续的发展。
在制冷剂的研究替代中首先考虑到的是减小制冷剂对臭氧的破坏作用，比如HCFC系列的R22虽然仍对臭氧有破坏作用但比R11和R12小的多。而HFC制冷剂如R134a已对臭氧没有任何破坏作用。1997年签订的《京都议定书》对于制冷剂的替代提出了很高的要求，也更加顺应了环境的可持续发展的要求，其不但要求替代制冷剂要有较低的ODP，而且具有较低的GWP，这样HFCs也面临淘汰的危险。综上所述，在制冷剂的替代中是环境的可持续发展这只无形的大手在起作用，它不但推动制冷剂的替代研究工作的发展，而且也为制冷剂的发展指明了方向。
2、制冷剂的发展趋势
制冷剂的发展趋势应该满足生态环境可持续发展的要求，并推动其进一步发展。根据可持续发展中经济发展与保护资源、保护生态环境的协调一致的核心要求，制冷剂的发展方向有两个：
一是环保，使用绿色环保的制冷剂已经是大势所趋，绿色环保制冷剂可以是合成的，也可以是天然的，虽然合成的环保制冷剂也对臭氧不会造成破坏，但从地球生态的可持续发展来看天然制冷剂是最理想的选择，因为天然制冷剂本来就是地球生态系统中存在的，无论是使用还是排放到环境中，取之于自然回之于自然，对环境的影响比合成制冷剂都小的多，相信随着技术的不断进步，天然制冷剂必将大有发展。
第二是节能，随着人们生活水平的提高制冷空调等设备越来越普及，同时其消耗的大量的能源也越来越引起人们的注意，电能的产生又要消耗大量的化石燃料，造成大量的不可再生能源的消耗，而且燃烧产物如CO2等还可引起温室效应等环境问题。因此除了改进制冷技术外还可从制冷剂上下手。
六、结束语
总而言之，制冷空调行业制冷剂的质量关乎制冷空调的使用效果，所以，一定要更加重视制冷空调行业制冷剂的发展情况，针对目前存在的问题，要进一步的分析，提高制冷空调行业制冷剂的使用效果。
【参考文献】
[1]黎洪.制冷空调工程节能技术的发展前景[J].能源与环境,2011.
[2]马一太,田华.制冷空调关键节能减排技术的现状及进展[J].机械工程学报,2009.
[3]段盛琦.空调制冷技术研究状况和发展趋势[J].湘潭师范学院学报(自然科学版),2009.
[4]王瑶.空调制冷技术研究状况和发展趋势[J].科技创新与应用家.2013（19）：300.