冷媒

　冷媒(Refrigerant) 　　在空调系统中，透过蒸发与凝结，使热转移的一种物质。俗称氟里翁(Freon)。 　　

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冷媒： （——以下是是把载冷剂和制冷剂统称冷媒） 　　 暖通空调zaixian

冷冻空调系统中，用以传递热能，产生冷冻效果之工作流体。依工作方式分类可分为一次(Primary)冷媒与二次(Secondary)冷媒。依物质属性分类可分为自然(Natural)冷媒与合成(Synthetic)冷媒。 　　

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理想冷媒：无毒、不爆炸、对金属及非金属无腐蚀作用、不燃烧、泄漏时易于察觉、化学性安定、对润滑油无破坏性、具有较的蒸发潜热、对环境无害 。 一般把载冷剂和制冷剂统称冷媒，在冷冻空调系统中，用以传递热能，产生冷冻效果。 冷煤是一种容易吸热变成气体，又容易放热变成液体的物质。早期冷冻厂用氨气当冷煤，氨在受压时，放热变成液体；当高压液体减压变成气体时，便会吸热。 　　日常生活中常用的冷气机，里面用的冷煤是氟氯碳化物，但是以前使用的氟氯碳化物，会破坏臭氧层，目前科学家已开发出不会破坏臭氧层的氟氯碳化物。

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1.蒸发压力要高
　　蒸发温度会随应用温度而变化，例如冰水机之蒸发温度约为0~5℃，冷冻库主机之蒸发温度约为-20 ~ -30℃，家用空调机之蒸发温度约为5~10℃。蒸发温度愈低，蒸发压力亦愈低，若冷媒之蒸发压力低於大气压力时，则空气易侵入系统，系统处理上较为困难，因此希望冷媒在低温蒸发时，其蒸发压力可高於大气压力。

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2.蒸发潜热要大
　　冷媒之蒸发潜热大，表示使用较少的冷媒便可以吸收大量的热量。
3.临界温度要高
　　临界温度高，表示冷媒凝结温度高，则可以用常温的空气或水来冷却冷媒而达到凝结液化的作用。
4.冷凝压力要低
　　冷凝压力低，表示用较低压力即可将冷媒液化，压缩机之压缩比小，可节省压缩机之马力。
5.凝固温度要低
　　冷媒之凝固点要低，否则冷媒在蒸发器内冻结而无法循环。
6.气态冷媒之比容积要小
　　气态冷媒之比容积愈小愈好，则压缩机之容积可缩小使成本降低，且吸气管及排气管可以用较小的冷媒配管。
7.液态冷媒之密度要高
　　液态冷媒之密度愈高，则液管可用较小的配管。

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8.可溶於冷冻油，则系统不必装油分离器

1.化学性质稳定
　　蒸发温度会随应用温度而变化，例如冰水机之蒸发温度约为0~5℃，冷在冷冻循环系统中，冷媒只有物理变化，而无化学变化，不起分解作用。
2.无腐蚀性
　　对钢及金属无腐蚀性，氨对铜具有腐蚀性，因此氨冷冻系统不得使用铜管配管；绝缘性要好，否则会破坏压缩机马达之绝缘，因此氨不得使用於密闭式压缩机，以免与铜线圈直接接触。

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3.无环境污染性
　　对自然环境无害，不破坏臭氧层，温室效应低。 　　4.无毒性 　　5.不具爆炸性与燃烧性 暖通空调在线

 

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1、 第一阶段：早期的冷媒
　　1805年埃文斯（O.Evans)原创作地提出了在封闭循环中使用挥发性流体的思路，用以将水冷冻成冰。他描述了这种系统，在真空下将乙醚蒸发，并将蒸汽泵到水冷式换热器，冷凝后再次使用。1834年帕金斯第一次开发了蒸汽压缩制冷循环，并且获得了专利。在他所设计的蒸汽压缩制冷设备中。 　　下表列出了早期使用过的冷媒： 　　年份 雪种 化学式

19世纪30年代 橡胶馏化物
                      二乙醚（乙基醚） CH3-CH2-O-CH2-CH3
19世纪40年代 甲基乙醚(R-E170) CH3-O-CH3
1850               水/硫酸 H2O/H2SO4

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1856               酒精 CH3-CH2-OH
1859               氨/水 NH3/H2O
1866               粗汽油
                       二氧化碳（R744) CO2
19世纪60年代 氨（R717） NH3
                       甲基胺（R630） CH3(NH2)

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                       乙基胺（R631) CH3-CH2(NH2
1870                甲基酸盐(R611） HCOOCH3

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1875                 二氧化硫R764) SO2
1878                甲基氯化物，氯甲烷（R40) CH3CI
19世纪70年代 氯乙烷（R160) CH3-CH2CI 暖通百科
1891                硫酸与碳氢化合物 　　H2SO4,C4H10,C5H12,(CH3）2CH-CH3
20世纪              溴乙烷（R160B1) CH3-CH2Br 暖通-空调-在线
1912                 四氯化碳 CCI4
                        水蒸气(R718) H2O 暖通百科
20世纪20年代 异丁烷（R600a) （CH3)2CH-CH3
                     丙烷（R290) CH3-CH2-CH3
1922                 二氯乙烷异构体（R1130） CHCI=CHCI ehvacr.com
1923              汽油 HCs
1925               三氯乙烷（R1120) CHCI=CCI2
1926               二氯甲烷（R30) CH2CI2
　　早期的冷媒，几乎多数是可燃的或有毒的，或两者兼而有之，而且有些还有很强的腐蚀和不稳定性，或有些压力过高，经常发生事故。
2、第二阶段：氯氟烃与含氢氯氟烃制冷剂
　　1930年梅杰雷和他的助手在亚特兰大的美国化学会年会上终于选出氯氟烃12（CFC12,R12,CF2CI2)，并于19321年商业化，1932年氯氟烃11（CFC11,R11,CFCI3)也被商业化，随后一系列CFCs和HCFCs陆续得到了开发，最终在美国杜邦公司得到了大量生产成为20世纪主要的冷媒。

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下表列出第二阶段冷媒开发时间
　　年份 雪种
1931 R12
1932 R11
1933 R114
1934 R113
1936 R22
1945 R13
1955 R14
1961 R502

3、臭氧层消耗：
　　1985年2月英国南极考察队队长发曼（J.Farman)首次报道，从1977年起就发现南极洲上空的臭氧总量在每年9月下旬开始迅速减少一半左右，形成“臭氧洞”持续到11月逐渐恢复，引起世界性的震惊。 　　消耗臭氧的化合物，除了用于雪种，还被用于气溶胶推进剂、发泡剂、电子器件生产过程中的清洗剂。长寿命的含溴化合物，如哈龙（Haion)灭火剂，也对臭氧的消耗起很大作用。 　　氯原子和一氧化氮（NO）都能与臭氧反应， 正在世界大量生产和使用CFCs由于其化学稳定性好（如CFC12的大气寿命为102年）不易在对流层分解，通过大气环流进入臭氧层所在的平流层，在短波紫外线UV-C的 照射下，分解出CI 自由基，参与了对臭氧的消耗。 　　归纳起来，要使臭氧发生消耗，这种物质必须具备两个特征 ：含氯、溴或另一种相似的原子参与臭氧变氧的化学反应；在低层大气中必须十分稳定（也就是具有足够长的大气寿命），使其能够达到臭氧层。例如氢氯氟烃雪种HCF22和HCFC123,都有一个氯原子，能消耗臭氧，其大气寿命分别为 12.1和14年，且氢原子相对活泼，能在低层大气中发生分解，到达臭氧层的数量就不多。因此HCFC22和HCFC123破坏臭氧的能力比CFCs小得多。

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4、 我国的《国家案》中冷媒的淘汰时间表：
　　1）自1999年7月1日，CFCs的年生产和消费量分别冻结在1995-1997年3年的平均水平； 　　2）自2005年1月1日，消减冻结水平的50%； 　　3）自2007年1月1日消减冻结水平的85%； 　　4）自2010年1月1日，完全停止CFCs。 　　《国家方案》中对各制冷空调行业规定了具体的淘汰目标： 　　1)工商制冷：2003年停止CFC11/12新灌装，2010年停止CFC11/12维修补充的再灌装。 　　2）家电：1999年40%新生产的冰箱冷柜的替代，2003年70%新生产的冰箱冷柜的替代，2005年100% 新生产的冰箱冷柜的替代。 　　3）汽车空调：2002年停止新生产CFC12空调，2009年后在汽车空调上只允许使用回收的CFCs。 　　到目前为止，我国仅签署了《议定书》伦敦修正案，所以尚没对HCFCs的淘汰作出承诺。

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