中央空調(diào)冷水機(jī)組(Chiller)冷媒的選擇及前景(一)

冷媒的選擇是很簡單的 - 或至少是較為簡單的 - 直至 1989 年后期。過去離心式 ( 渦輪 ) 冰水機(jī) 的冷媒選擇是 R-11、R-12 、 R-22 及 R-500。在特別的需要下，例如為適合低容量使用或因應(yīng)熱回收而運(yùn)轉(zhuǎn)在高冷凝溫度狀況下，則 R-113 或 R-114 會被使用。大部份的工程師大多未指明要求的冷媒或在審標(biāo)時(shí)經(jīng)建議修正為它種冷媒。他們通常只規(guī)定容量、操作規(guī)格及必要的配管、動力及控制特點(diǎn)。

從前的選擇

R-11 ，一種氟氯碳化合物 (CFC) ，是一個(gè)經(jīng)常被使用的冷媒，主要是因?yàn)樗��?fù)壓特性所帶來的效率及 冰水機(jī) 的成本優(yōu)勢。大約每 3 個(gè)離心機(jī)中就有 2 個(gè)使用這種冷媒。目前使用的 R-11 冰水機(jī)仍 多過所有其它離心機(jī)的總數(shù)，即使他們已于 1994 年在已開發(fā)國家停產(chǎn)。這個(gè)矛盾是由于 R-11 機(jī)組已大量的安裝使用而機(jī)組設(shè)備之更新與機(jī)組冷媒轉(zhuǎn)換 (CFC CONVER- SION) 緩慢所致。

另一個(gè)最常用的選擇是 R-12 ，它能擴(kuò)大離心機(jī)的范圍至低容量，在不強(qiáng)調(diào)高效率時(shí)能有很好的成本優(yōu)勢。 R-500 被當(dāng)成離心式 冰水機(jī) 的冷媒使用是因其能在 50Hz 馬達(dá)轉(zhuǎn)速時(shí)達(dá)到與 R-12 于 60Hz 電力的相似設(shè)計(jì)中得到相同容量。而后持續(xù)被使用于 60Hz 之設(shè)備，因其可以擴(kuò)大容量范圍。在歐洲、日本的一部分及亞洲其它地區(qū)的電力標(biāo)準(zhǔn)是 50Hz ；在大部分北美及日本其它地區(qū)的電力標(biāo)準(zhǔn)是 60Hz。

大部份的 冰水機(jī)使用渦 卷式、活塞式或螺旋式 ( 均為容積式 ) 壓縮機(jī)，使用 R-22 為冷媒，它是一種高壓的氫氟氯碳化合物 (HCFC)。這種多功能冷媒同時(shí)獨(dú)占使用于最大的 冰水機(jī) - 超過 5MWt(1400 ton)- 使用離心壓縮機(jī)。有少數(shù)的系統(tǒng) - 總數(shù)少于 10%- 使用 R-717( 氨 ) 或吸收式 (absorption- cycle) 冰水機(jī)。吸收式 冰水機(jī) 多數(shù)利用水及溴化 鋰 分別充當(dāng)冷媒及吸收劑。

目前的選擇

現(xiàn)今之離心式冰水機(jī)的選擇， R-22 使用在較小容量及非常大的容量，另外則是 R-123 及 R-134a。使用 R-123 及 R-134a 的比例是類似于 R-11 及 R-12 的比例。幾乎三分之二的新裝置設(shè)備使用 R-123( 一種低壓的 HCFC)。

其余的大部分設(shè)備使用 R-134a ( 一種中壓的氟碳?xì)浠�合物�?HFC)。 R-134a 在其它用途的接受度是相當(dāng)高的，且它很有可能取代 R-22 而成為最廣泛使用的冷媒。

軍艦中老舊 R-114 冰水機(jī) 的轉(zhuǎn)換，尤其是潛水艇，使用 R-236fa( 一種中壓的 HFC) ，但是沒有制造商有使用它來做一般空調(diào)用之冰水機(jī)。

雖然 R-22 在容積式 冰水機(jī) 中仍占絕大多數(shù)，但是情況已經(jīng)改觀。使用 R-134a 以及 R-407C、R-410A( 兩者都是 HFCs 混合物 ) 的設(shè)計(jì)已經(jīng)被引入以取代 R-22。少數(shù)的小型冰水機(jī)，特別是歐洲，使用 R-404A( 亦是 HFCs 混合物 )。雖然 R-407C 的壓力與溫度性質(zhì)類似于 R-22 ，它的使用需要變更設(shè)計(jì) ( 例如去掉了滿溢式蒸發(fā)器 ) 以避免混合物分餾成份的轉(zhuǎn)變。一些為 R-407C 所做的新設(shè)計(jì)利用它的溫度 滑落差 之特性，使用 Lorenz 循環(huán)來增進(jìn)效率。

一個(gè)正在增加但是為數(shù)依然很少的小型 冰水機(jī) 使用 R-717( 氨 ) 以及 - 雖然談不上是經(jīng)常 - 碳?xì)浠�合物例�?R-290( 丙烷 )、R-600( 正丁烷 )、R-600a( 異丁烷 ) 或他們的混合物。在歐洲的接受度是較其它地區(qū)為高。

吸收式冰水機(jī)，大部分使用水及溴化鋰，其數(shù)目不到北美地區(qū) 冰水機(jī) 銷售量的 2%。這個(gè)比例沒有包括可與冷氣機(jī)匹敵的小型氨/水冰水機(jī)，但在該應(yīng)用上其市場占有率少于 0.2%。雖然在日本對離心式 冰水機(jī) 的興趣有恢復(fù)的跡象，在那兒吸收式 冰水機(jī) 仍舊較離心式 冰水機(jī) 為普遍。此種地區(qū)性的偏好主要是由于能源資源、成本及建筑規(guī)定的不同所致。

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