r410a制冷剂特性介绍,r410a制冷剂什么品牌
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|两种国际公认的环保制冷剂是410A和R407C。本文分析了R410A和R407C的性能,比较了它们在传热性能、性能系数和蒸气压方面的差异,为确定最佳替代制冷剂提供技术支持。关键词:空调、环保制冷剂、传热1、R407C、R410A比R410A具有更好的传热性能。 R410A比R407C具有更高的蒸发和冷凝传热系数,并且在许多应用中R410A的传热性能优于R22。蒸发试验表明,R410A在光滑水平管中的传热系数比R407C高约50%。与R22的蒸发测试结果相比,R410A的传热系数比R22高10%至50%。 R410A 使用带有微翅片的水平管,其传热率比光滑管高80% 至150%。板式换热器的蒸发试验也证实了R410A优异的传热性能。同等条件下,R410A的传热系数比R22高0-15%。
冷凝测试表明,R410A在光管中的冷凝传热系数比R407C高20%。在灯管外,R410A的冷凝传热比R407C高35%50%,比R22高11%17%。但R407C的传热系数比R22低24%~37%。 R410A的冷凝传热系数比R407C高35%55%,比R22高3%7%。反之,R407C的传热系数比R22低33%52%。 R407C传热性能差也可以通过现有设备的制冷剂替代测试结果来解释。对100千瓦螺杆水冷制冷机组测试发现,R407C在壳管式冷凝器中的传热率比R22低25%~51%。 R407C的低传热系数与其非共沸混合物有关。首先,等压蒸发或冷凝过程中存在较大的相变温度梯度,其次,气相和液相之间存在明显的浓度差。 R407C蒸发或冷凝时,不仅要克服冷凝层的热阻,还要克服因相变温度梯度和气液浓度差而对传热产生的负面影响。相变温度梯度是指一定压力下混合物的饱和蒸气与饱和液体之间的温度差,R407C在大气压下的相变温度梯度约为7K。相变温度梯度的存在直接降低了R407C的传热性能。在恒压冷凝过程中,随着冷凝过程的进行,R407C气液平衡所需的冷凝温度越来越低。如果冷凝壁温度一定,蒸汽冷凝的有效温度和压力就会越来越小,降低传热效率。同样,相变的温度梯度也会降低蒸发过程的传热效率。 R407C的三种组分之间的蒸气和液体浓度的差异是由组分之间的相对挥发性的差异引起的。高沸点组分R134a具有低挥发性,而低沸点组分R32和R125比R134a更容易挥发。当气相和液相共存时,沸点较高的R134a在液相中的浓度高于气相中的浓度,而沸点较低的R125和R32在气相中的浓度较高相比液相。步。图1定性地显示了R407C在缩合过程中三种组分的浓度变化。图1假设管壁上有一层薄薄的凝结水,凝结水和主流蒸汽之间有一个混合蒸汽扩散层。由于R134a的沸点较高,比其他两种组分更容易冷凝,因此液-汽界面附近R134a蒸气的浓度低于主流蒸气的浓度。因此,在扩散层蒸汽流中,发生R134a组分从主流蒸汽向液-汽界面的扩散过程。相比之下,组分R32和R125沸点较低,挥发性较高,而R410A传热系数高的一个重要原因是其准共沸物。虽然R410A是两种组分(R32和R125)的混合物,但两种组分的挥发性没有显着差异。在蒸发或冷凝过程中,R410A的气相组分浓度和液相组分浓度非常相似,相变温度梯度小于0.2K,这反映在R410A的热力学工程图中。它一直。汽、液两相区的等温线几乎相同,压力线平行,因此R410A的热力学和物理性质非常接近共沸或纯制冷剂。由于R410A是准共沸物,其蒸发和冷凝过程中的传热机理与纯制冷剂相似,不存在明显的组分扩散现象。由于相变温度梯度对传热效率影响不大,因此R410A的传热系数高于非共沸制冷剂R407C。 R410A比R22具有更高传热系数的主要原因是R410A具有更适合传热控制的物理参数,例如更高的导热率和更低的粘度系数。 2、R410A与R407C性能系数比较R410A优越的传热性能有助于提高空调制冷系统的性能系数。 R410A 有两个提高其性能因素的优点。它具有较低的流动力和较高的压缩效率。可以看出,R410A的流量压降小于R407C和R22,但R407C的压降接近R2。例如,R410A流经光管时的压降比R22低30%,流经板式蒸发器时比R22低15%到35%,在光管冷凝时比R22低15%到35%比R22 低%。比R22低35%到50%。
制冷剂流动所需的压降越低,压缩机相对于压降消耗的无用功就越少,有利于提高性能系数。在制冷剂压缩效率方面,R410A比R22和R407C具有更高的压缩效率。在往复式压缩机试验台上测得的R410A的等熵压缩效率和气体渗透效率比R22高约5%。在涡旋压缩机试验台上测得的等熵压缩效率和气体传输效率分别比R22高2%至15%和3%至10%。与R410A相比,在往复式压缩机试验台上测得的R407C的压缩效率与R22相似。然而,在小型空调系统中测得的容积效率和等熵效率分别比R22 低3% 至7% 和6% 至14%。相比之下,R410A的压缩效率比R407C高5%至20%。研究表明,在替代R22的两种制冷剂中,R410A可以实现比R407C更高的系统性能系数。压缩机试验台获得的数据表明,R410A的性能系数比R407C高10%以上。这进一步支持了R410A在优化的空调和制冷系统中具有更高的性能系数的结论。 R410A的性能系数分别比R407C和R22高10%和5%。 R410A优越的性能系数已在已运行的R22空调制冷设备的替换试验中得到证实。现场运行测试是在相同的运行条件下运行三个不同的R22系统,使用相同的蒸发器和冷凝器,并更换制冷剂和涡旋压缩机。结果表明,R410A的性能系数高于R22和R407C。在9.2kW家用空调更换测试中,R410A与R22相比,性能系数提高了5%。对27kW屋顶空调的对比测试发现,R410A的性能系数分别比R22和R407C高3%和11%。在对35kW水冷制冷机组的更换试验中,发现R410A的性能系数比I122和R407C分别高5%和6%。目前,越来越多的节能型R410A空调走出实验室,走向市场,部分空调性能系数达到6以上。 3、R410A与R407C的蒸气压比较图2为两款空调的蒸气压比较。环保制冷剂R410A和R407C、R22。在选定的温度范围内,根据蒸汽压力的特点,制冷系统应注意以下几点: (2)若R410A制冷系统设计压力为2500kPa,则冷凝温度应控制在40左右。并且可以通过应用水冷却要求来满足压力限制。当采用风冷设计时,R410A系统的冷凝压力超过了当前空调系统的压力极限。例如,如果夏季空气设计温度为40,则R410A的冷凝温度将达到55左右,相应的冷凝压力将超过3400kPa。目前的R22系统无法承受如此大的压力,因此必须进行特殊设计。 (R410A的临界温度低至72.5,风冷时如果环境温度达到55或更高,R410a的临界温度区可能会出现凝露,冷负荷约为环境温度的65%从图2可以看出,R407C的压力曲线与R22非常接近,特别是在10以下,R407C的饱和压力曲线几乎相同。仅当温度在30度以上时,R407C的饱和压力才略高于R22。因此,R407C的蒸发压力与R22非常接近,冷凝压力可比I122高100-270 kPa。 4. R410A和R407C的不同性能及应用前景R410A的性能也可以从热力学工程中得到分析图在40-10的蒸发温度范围内,R410A的蒸气密度比R22高43%,汽化潜热比R22高11%,容积式制冷效果比R22高60%左右,考虑到压缩机效率的损失,即使在相同密闭的情况下,R410A的制冷量也比R22高50%左右% 改进,但当从R22 系统更换优化的R410A 系统时,由于工作量减少,请考虑压缩机排量、热交换器、管道等。由于流体循环流量减少且控制组件尺寸更小,对于低功率空调应用,R410A 设备的成本可能低于R22 设备。
然而,在高输出空调的情况下,与高压蒸汽安全运行相关的资本投资和增加的设备重量可能是需要考虑的问题。这是因为随着制冷系统负载的增加,安全运行R410A 所需的资本投资和重量迅速增加。环保制冷剂R410A、R407C的技术开发和使用,需要根据不同的应用、不同的负载,采用不同的环保制冷剂技术。 (1)当冷凝温度较低时,如水冷时,R410A技术提高了设备容量和性能系数。 (2)在小负荷的风冷空调系统中,如额定负荷小于4kW,R410A技术提供了更高的性能系数,不仅可以省钱,还可以减少资金投入。 3)大负荷风冷空调发展有两个趋势。 R407C系统的技术要求与R22系统非常相似,因此从开发难度和节省投资的角度来看,R407C优于R410A。从提高性能系数和设备小型化的角度来看,R410A技术的发展更具吸引力。随着国际社会环保意识的增强和节能重要性的提高,R410A在大型空调系统中的份额有望进一步扩大。 (4) R407C不仅比R410A更可靠、成本更低,而且更简单、更容易操作。








