办公空调制冷剂的发展
一、制冷剂的发展历史
制冷的历史可以追溯到古代，当时用以储冰和其一
些蒸发进程。***是***早使用的制冷剂。1866年，威德豪森
(Windhausen)提出使用CO2作制冷剂。1870年，卡尔林德(Cart Linde)用NH3作制冷剂。1874年，拉乌尔皮克特(RaulPictel)
采用SO2作制冷剂。
从历***看，制冷剂的发展经历了三个阶段：
***阶段，从1830年至1930年，主要采用NH3、HC、SO2、CO2、空气等作为制冷剂，有的***，有的可燃，有的效率很低
，主要出安全代表性的考虑。尽管使用了百年之久，当出现了CFC和HCFC制冷剂后，还是当机立断，实现了重大的***次转轨
。
第二阶段，从1930年到1990年，主要用CFC和HCFC制冷剂。使用了60年后，人们认识到这些制冷剂对环境***，并且出于
环保的需要开始寻找代替品。
第三阶段，从1990年至今，进入以HFC制冷剂为主的时期。我国已于2010年1月1日起***禁用氟利昂类物质。
二、制冷剂的种类及符号
机房空调中使用的制冷剂又称制冷工质，俗称雪种。它是在制冷系统中不断循环并通过其本身的状态变化以实现制冷的
工作物质。制冷剂在蒸发器内吸收被冷却介质（
水或空气等）的热量而汽化，在冷凝器中将热量传递给周围空气或水而冷凝
。它的种类和性质直接关系到制冷装置的制冷效果、经济性、安全性及运行管理，因而对制冷剂种类和性质要求的了解是不
容忽视的。
制冷剂的种类具体命名与分类如下：
（1）无机化合物
命名方法：R7**（**为无机物的分子量）
例：氨NH3——R717，水H2O——R718，二氧化碳CO2——R744
（2）卤代烃（氟利昂）
分子式：CmHnFxClyBrz（满足2m+2=n+x+y+z）
①命名法一：R(m-1)(n+1)(x)B(z)
例：一氯二氟***分子CHF2Cl------R22
一***三氟***分子CF3Br--------R13B1
四***分子C2H2F4------------R134a
②命名法2：区分氟利昂对大气臭氧层的***程度。
CFC——氯氟化碳，不含氢，公害物，严重***臭氧层（禁用）。如CF2Cl2——R12———CFC12，CFCl3——R11———CFC11
。
HCFC——氢氯氟化碳，含氢，低公害物质（属于过渡性物质）。如CHF2Cl——R22———HCFC22，C2H2F4——R134a——
HFC134a。
HFC——氢氟化碳，不含氯，无公害（可作为替代物，待研究开发）
（3）烃类（碳氢化合物）
烷烃类：***CH4，***C2H6，丙烷C3H8;
烯烃类：乙烯C2H4，丙稀C3H6。
①烷烃类命名方法:
与氟利昂相同(丁烷例外，为R600），如CH4——R50，C2H6——R170，C3H8——R290。
②烯烃类命名方法：
R后先写上“1”，再按氟利昂方法命名，如C2H4——R1150，C3H6——R1270。
（4）混合溶液（混合制冷剂）
混合溶液是由两种(或以上)制冷剂按一定比例相互溶解而成的混合物。
类型：
①共沸溶液：定压下蒸发或冷凝时，相变温度固定不变，气液相组分相同。
命名：R5**（**为发现的顺序：R500、R501、R502……R507）
②非共沸溶液：定压下蒸发或冷凝时，相变温度改变，造成气液相组分不同。
命名：R4**（**为发现的顺序：R400、R401、R402、…R411）
三.常用制冷剂的特性
目前使用的制冷剂已多达近百种，并正在不断发展增多。但用于食品工业和空调制冷的仅十多种。其中被广泛采用的只
有以下几种：
（1）NH3（代号：R717）
氨是目前使用***为广泛的一种中压中温制冷剂。氨的凝固温度为-77.7℃，标准蒸发温度为－33.3℃，在常温下冷凝压力
一般为1.1～1.3MPa，即使当夏季冷却水温高达30℃时也不超过1.5MPa。氨的单位标准容积制冷量大约为520kcal/m3。
氨有很好的吸水性，即使在低温下水也不会从氨液中析出而***，故系统内不会发生“冰塞”现象。氨对钢铁不起腐蚀
作用，但氨液中含有水分后，对铜及铜合金有腐蚀作用。
氨作为制冷剂的优点是：易于获得、价格低廉、压力适中、单位制冷量大、放热系数高、几乎不溶解于油、流动阻力小
，泄漏时易发现。
其缺点是：有刺激性臭味、***、可以燃烧和***，对铜及铜合金有腐蚀作用。 （2）CF2Cl2（代号：R12）
R12为烷烃的卤代物，学名二氟二氯***。它是我国中小型制冷装置中使用较为广泛的中压中温制冷剂。R12的标准蒸发
温度为－29.8℃，冷凝压力一般为0.78～0.98MPa，凝固温度为-155℃，单位容积标准制冷量约为288kcal/m3。
R12是一种无色、透明、没有气味，几乎***性、不燃烧、不***，很安全的制冷剂。只有在空气中容积浓度超过80％时
才会使人窒息。但与明火接触或温度达400℃以上时，则分解出对******的气体。
（3）CHClF2（代号：R22）
R22也是烷烃的卤代物，学名二氟一氯***，标准蒸发温度约为－41℃，凝固温度约为－160℃，冷凝压力同氨相似，单
位容积标准制冷量约为454kcal/m3。
R22的许多性质与R12相似，但化学稳定性不如R12，毒性也比R12稍强。但是，R22的单位容积制冷量却比R12大的多，接
近于氨。当要求－40～－70℃的低温时，利用R22比R12适宜，故目前R22被广泛应用于－40～－60℃的双级压缩或空调制冷系
统中。
（4）CH2FCF3(代号：R134a）
R134a学名四***，R134a作为R12的替代制冷剂，它的许多特性与R12很相像。
R134a的毒性非常低，在空气中不可燃，安全类别为A1，是很安全的制冷剂。
R134a的化学稳定性很好，然而由于它的溶水性比R22高，所以对制冷系统不利，即使有少量水分存在，在润滑油等的作
用下，将会产生酸、二氧化碳或***，将对金属产生腐蚀作用，或产生“镀铜”作用，所以R134a对系统的干燥和清洁要
求更高。R134a对钢、铁、铜、铝等金属未发现有相互化学反应的现象，仅对锌有轻微的作用。
R134a是目前国际公认的替代CFC-12的主
要制冷工质之一，也可以用来配置其他混合制冷剂，如R404a和R407c等。
（5）制冷剂R404A
R404A是一种不含氯的非共沸混合制冷剂，常温常压下为无色气体，贮存在钢瓶内是被压缩的液化气体。其ODP为0，因此
R404A是不***大气臭氧层的环保制冷剂。主要用途：R404A主要用于替代R22和R502，具有清洁、低毒、不燃、制冷效果好等
特点，大量用于中低温冷冻系统。
（6）制冷剂R410A
制冷剂R410A在常温常压下是一种不含氯的氟代烷非共沸混合制冷剂，贮存在钢瓶内是被压缩的液化气体。其ODP为0，因此
R410A是不***大气臭氧层的环保制冷剂。
主要用途：R410A主要用于替代制冷剂R22和制冷剂R502，具有清洁、低毒、不燃、制冷效果好等特点，大量用于家用空
调、小型商用空调、户式***空调等。
四、制冷剂的替换
目前，我国的制冷行业的CFC与HCFC替代工作，是大势所趋，时间紧迫。从我国情况看，当前应首先抓好CFC-12、CFC-11
、R502等含CFC物质的转轨工作，而HCFC类物质替代物是近来发达***的研究开发***，发展迅速。
人们要正确认识混合制冷剂的作用，并给予足够重视。事实上，不但制冷剂R22和制冷剂R502的替代物主要都是混合物，
即使CFC-12的替代物中，混合物也占了相当份额。究其原因，混合物可以充分发挥"优势互补，取长补短"的作用，例如在发
挥环保性能、热工性能和使用性能好的***工质（包括HC、HFC-32和HFC-152a）优势的同时，采用可***其***性的其他工
质构成混合物，特别是有些混合物，具有低GWP、***、安全、直接充灌、降低转轨成本等优点。
五、制冷剂的发展与趋势
为发展制冷工业，人类发明了各种各样的制冷剂。但是，目前已经发现一些制冷剂潜藏着对环境的危害作用。
空调制冷剂的分类与环保特性
从空调制冷行业来看，要求尽快实现HCFC-22的替代，因此，制冷剂替代物将会进一步地得到研发和应用。而***代制冷
剂中的“天然制冷剂”重新燃起了人们的希望。在不同的目标下，采用有优良性能的“天然制冷剂”则是大势所趋。