制冷剂选择的理想要求

理想的冷媒物理特性

1.蒸发压力要高

　 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。

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。

8.可溶於冷冻油，则系统不必装油分离器。

理想的冷媒化学特性

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。

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。

1．制冷性能：我们期望制冷剂的冷凝压力不太高，蒸发压力在大气压以上或不要比大气压低的太多，压力比较适中，排气温度不太高，单位容积制冷量大，循环的性能系数高。传热性好。

2. 实用性：制冷剂的化学稳定性和热稳定性好，在制冷循环过程中不分解，不变质。无毒，无害。来源广，价格便宜。

3. 环境可接受性：应满足保护大气臭氧层和减少温室效益的环境保护要求，制冷剂的臭氧破坏指数必须为0，温室效益指数应尽可能小。

另外由于使用问题还要考虑如下：

1要求制冷剂临界温度高

对于绝大多数物质，其临界温度与标准蒸发温度存在以下关系：

标准沸点低的低温制冷剂的临界温度也低；高温制冷剂的临界温度也高。

Ts/Tc≈0.6不可能找到一种制冷剂，它既有较高的临界温度又有很低的标准沸点。故对于每一种制冷剂，其工作温度范围是有限的。

另外，蒸发制冷循环应远离临界点。若冷凝温度tk超过制冷剂的临界温度Tc，则无法凝结；若Tk略低于Tc，则虽然蒸汽可以凝结，但节流损失大，循环的制冷系数大为降低。

爱森曼(Eise ** n)发现，当对比冷凝温度Tk/Tc和对比蒸发温度To/Tc相同时，各种制冷剂理论循环的制冷系数大体相等。

根据特鲁顿(Trouton)定律，各种制冷剂在一个大气压力下汽化时，单位容积汽化潜热rs/vs大体相等。单位容积汽化潜热 近似反应单位容积制冷量qv。故相同蒸发温度下，压力高的制冷剂单位容积制冷量大；压力低的制冷剂单位容积制冷量小。

2粘性和导热性

制冷剂的这些性质对制冷机辅机（特别是热交换设备）的设计有重要影响。

粘性反映流体内部分子之间发生相对运动时的摩擦阻力。粘性的大小与流体种类、温度、压力有关。衡量粘性的物理量是动力粘性系数u（N·s/m

2）和运动粘性系数v（m2/s），两者之间的关系是v=μ/р。式中р----- 流体密度，kg/m3。来暖通南社，微信公众平台：nhvaca

　　制冷剂的导热性用导热系数λ[W/m·K]表示。气体的导热系数一般很小，并随温度的升高而增大，在制冷技术常用的压力范围内，气体的导热系数实际上随压力而变化。液体的导热系数主要受温度影响，受压力影响很小。

什么是冰堵？

当R12液体中水分含量超过20-40mg/g时，由于节流阀节流后温度下降，在R12中的溶解度减小，部分水析出并结冰，堵塞膨胀阀家用冰箱的毛细管只要结0.005克冰就足以冰堵。

R2，R134a等含水时均易产生冰堵。

3与润滑油的互溶性

压缩式制冷机中，除了离心式制冷机外，制冷剂都要与压缩机润滑油相接触。两者的溶解性是个很重要的问题。这个问题对系统中机器设备的工作特性和系统的流程设计都有影响。

　　制冷剂与油的溶解性分为有限溶解和完全溶解两种情况。完全溶解时，制冷剂与油的液体混合物成均匀溶液。有限溶解时，制冷剂与油的混合物出现明显分层。一层为贫油层（富含制冷剂）；一层为富油层（富含油）。

　　溶解度与温度有关，所以上面所说的有限溶解与完全溶解可以相互转化。

例如：R22与油的混合物，含油浓度20％，温度为18℃，这时混合物是互溶的，不出现分层。但若温度降到-5℃，将出现分层。

氨与油是典型的有限溶解。氨在油中的溶解度不超过1%(wt)。氨比油轻，混合物分层时，油在下部。所以可以很方便地从下部将油引出（回油或放油）。

氟里昂制冷剂若溶油性差，则会带来种种不利。因为氟里昂一般都比油重，发生分层时，下部为贫油层。这样，对满液式蒸发器而言，油浮在上面，造成机器回油困难；另外，上面的油层影响蒸发器下部制冷剂的蒸发。

对于干式蒸发器而言，因为制冷剂是在管内沿程蒸发的，靠制冷剂气流裹挟油滴回油。回油情况好坏取决气流速度和油粘性。制冷剂溶油越充分，才越容易将油带回压缩机。对压缩机而言，运行时曲箱处于低压高温，制冷剂在油中的溶解度大；停机压力平衡时，油池中制冷剂含量增多，出现分层，下部分贫油层，再开机时会造成油泵吸入管中的为贫油液体，压缩机供油不充分，影响润滑。

所以，氟里昂制冷机中要求采用与制冷剂互溶性好的润滑油。制冷剂的溶油性被认为是决定系统特性和机器寿命的至关重要的问题。传统氟里昂(R12,R22)的冷冻机油为烷基苯油。但这类油对不含氯的氟里昂制冷剂（HFC类）的溶解性很差。目前在更新制冷剂的工作中同时也必须相应地更新润滑油。当前有关新冷冻油的研究表明：与HFC类制冷剂的互溶性以酯类润滑油（Ester）最好；其次是聚烯醇类润滑油（PAG）和氨基油。

4对金属和非金属的作用

氨对钢铁无腐蚀作用，对铜、铝或铜合金有轻微的腐蚀作用。但如果氨中含水，则对铜及铜合金（除磷青铜外）有强烈的腐蚀作用。卤代烃类制冷剂对几乎所有的金属无腐蚀作用，只对镁和含镁超过2%的铝合金有腐蚀。

卤代烃类制冷剂在含水情况下会水解成酸性物质，对金属有腐蚀作用。所以，含水的制冷剂和润滑油的混合物能够溶解铜，当制冷剂在系统中与铜或铜合金接触时，铜便会溶解在混合物中，然后沉积在温度较高的钢铁部件上，形成一层铜膜，这就是所谓的镀铜现象。镀铜现象在压缩机的曲轴的轴承表面，吸、排气阀等光洁表面特别明显，它会影响压缩机的运动部件的配合间隙，以及吸排气阀的密封，严重时使压缩机无 ** 常工作。所以，氟里昂制冷机中要求采用与制冷剂互溶性好的润滑油。制冷剂的溶油性被认为是决定系统特性和机器寿命的至关重要的问题。传统氟里昂(R12,R22)的冷冻机油为烷基苯油。但这类油对不含氯的氟里昂制冷剂（HFC类）的溶解性很差。目前在更新制冷剂的工作中同时也必须相应地更新润滑油。当前有关新冷冻油的研究表明：与HFC类制冷剂的互溶性以酯类润滑油（Ester）最好；其次是聚烯醇类润滑油（PAG）和氨基油。

为什么”镀铜“？

主要产生在阀板、活塞销、气缸等部位导致表面缺陷，运动件部隙减小，密封不良。

R134a中的压缩机镀铜现象。