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商用冷柜中的傳統(tǒng)制冷劑CFCs 制冷劑含有氯原子，會(huì)對(duì)大氣層中的臭氧層造成破壞,。社會(huì)組織者強(qiáng)調(diào)要逐漸將消耗臭氧物質(zhì)的制冷劑淘汰,，并且使用其他制冷劑來替代傳統(tǒng)制冷劑。碳?xì)渲评鋭┚哂辛己玫沫h(huán)保性能和熱物理性能,，是一種天然制冷劑,，受到了社會(huì)的廣泛關(guān)注。值得注意的是,，碳?xì)漕愇镔|(zhì)具有可燃性,，在小型商用冷柜中用碳?xì)渲评鋭┑某渥⒘侩m然較小，但是在大規(guī)模應(yīng)用之前還是應(yīng)該進(jìn)行相應(yīng)的泄漏燃爆試驗(yàn),，保障應(yīng)用的安全性,。 
　　1 碳?xì)渲评鋭┘捌錈崃W(xué)循環(huán)性能 
　　制冷劑中的氯原子對(duì)臭氧層的破壞引起的環(huán)境問題越來越嚴(yán)重，社會(huì)各界廣泛提出尋找具有良好的環(huán)保性能和性質(zhì)優(yōu)良的制冷機(jī)來替代傳統(tǒng)制冷劑,，減少制冷劑對(duì)環(huán)境的破壞,。當(dāng)前主要產(chǎn)生了3種替代方案： 
　　①天然制冷劑,，包括HCs（碳?xì)洌?、R717、R744等,。其中碳?xì)渲评鋭┚哂辛己玫沫h(huán)保性能和熱物理性質(zhì),，例如具有極低的變暖潛能值（R600a 的變暖潛能值不大于10、R290 的變暖潛能值為 3）,，而且消耗臭氧潛能值為0,。碳?xì)渲评鋭┰靸r(jià)較低，和礦物油之間的互溶性良好,。因此雖然碳?xì)渲评鋭┚哂锌扇夹?，但仍不失為一種的制冷劑[1]。當(dāng)前的小型商業(yè)制冷應(yīng)用場(chǎng)合中的島柜、生鮮柜,、飲料自動(dòng)售貨機(jī),、啤酒冷藏柜、冰激凌柜,、瓶裝冷藏柜的制冷量不高于1.0 kW,，使用的是碳?xì)渲评鋭┲械腞600a、R1270,、R290等,，其中碳?xì)渲评鋭┲械腞600a、R290已經(jīng)在很多大型跨國集團(tuán)的冰激凌柜,、啤酒冷藏柜和瓶裝冷藏柜中得到了廣泛的應(yīng)用,。與氫氟烴相比，碳?xì)渲评鋭┠軌蛱岣?0%的系統(tǒng)能效,，而且不會(huì)對(duì)臭氧層進(jìn)行破壞,。 
　　②HFOs（氫氟烯烴）,，氫氟烯烴具有良好的熱物質(zhì)性,，變暖潛能值極低，消耗臭氧潛能值為零,，但是其制備原料為HCFCs,，價(jià)格比較昂貴。在制備的過程中由于HFO-1234yf,，具有可燃性,，經(jīng)過燃燒之后會(huì)產(chǎn)生有毒物質(zhì)，例如HF,。 
　?、跦FCs（氫氟烴），應(yīng)用較多的主要有R404A,、R410A,、R134a、R32等,。氫氟烴是一種人造制冷劑,，具有不可燃,、無毒,、熱物理性質(zhì)優(yōu)良的特點(diǎn)，消耗臭氧潛能值為零,，然而由于具有較高的變暖潛能值,，當(dāng)前只作為過渡制冷劑使用。 
　　2 碳?xì)渲评鋭┰谛⌒蜕逃美涔裰械木唧w應(yīng)用 
　　與傳統(tǒng)的小型商用制冷冷柜中的制冷劑相比，氫制冷劑具有良好的循環(huán)性能,。在理論層面上,，有學(xué)者對(duì)比了碳?xì)渲评鋭┖偷蜏乩涔裰谐Ｓ弥评鋭┲g的性能。在液體溫度38℃,、吸氣溫度5℃,、冷凝溫度43℃、蒸發(fā)溫度零下23℃的低溫工況Ⅰ中對(duì)R22和碳?xì)渲评鋭┕べ|(zhì)的熱力學(xué)循環(huán)性能進(jìn)行模擬計(jì)算,，結(jié)果表明R290和R1270的系統(tǒng)性能系數(shù)高于R404A,、R507A、R502排氣溫度和壓力比低于R22,。因此有學(xué)者認(rèn)為當(dāng)前常用的小型商用冷柜中的低溫制冷劑R404A,、R22*可以使用碳?xì)渲评鋭┲械腞1270、R290來進(jìn)行替代,。 
　　與此同時(shí)還有學(xué)者在變工況,、實(shí)際工況、標(biāo)準(zhǔn)工況中對(duì)HCM2,、HCM1,、R134a、R600a,、R290,、R404A、R22的循環(huán)性能進(jìn)行了對(duì)比,，結(jié)果表明R290 的 COP比R134a略低,，比R404A高，而且具有更大的單位質(zhì)量制冷量和單位容積制冷量,。盡管與R134a相比,，R290具有更高的蒸發(fā)壓力和冷凝壓力，但其壓比仍然小于R134a,，具有良好的性能[2],。 
　　選取兩臺(tái)臥式冷柜作為實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，分別充注85gR290和200gR134a,，對(duì)其進(jìn)行耗電量測(cè)試和高溫儲(chǔ)藏溫度測(cè)試,，R290 系統(tǒng)的冷凍能力明顯高于R134a 系統(tǒng)，而且COP有了將近25%的提高,。 
　　在噪聲水平,、冷卻速度、能效和耗電量方面對(duì)兩種制冷劑進(jìn)行對(duì)比可以發(fā)現(xiàn),，與R134a系統(tǒng)相比,，R290 系統(tǒng)的耗電量降低5%,、冷卻速度得到提高、噪音也降低了3dB（A）,，然而具有較高的充注量,。對(duì)R290 系統(tǒng)進(jìn)行雙毛細(xì)管優(yōu)化之后，其噪聲大幅度降低,，同時(shí)耗電量降低15%,，冷卻速度減少1小時(shí)。 
　　有學(xué)者對(duì)R290和R744在小型商用冷柜（冷凍食物或冰激凌）物業(yè)的性能差異進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)對(duì)比,，實(shí)驗(yàn)中改進(jìn)了R290冷柜的原系統(tǒng),，使用R744壓縮機(jī)替代了原系統(tǒng)中的原R290 封閉式壓縮機(jī)，并適當(dāng)增加了一些原件,。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)與R290相比,，R744在小型商用冷柜中的應(yīng)用具有更高的設(shè)備成本、更低的能效和更高的運(yùn)行壓力,。盡管R290作為一種碳?xì)渲评鋭┚哂锌扇夹?，但是小型商用冷柜系統(tǒng)中的充注量不高于150g，因此仍然具有較高的安全性,，在小型商用冷柜中應(yīng)用碳?xì)渲评鋭┦?可行的[3],。 
　　然而值得注意的是，在維修或者充注制冷劑時(shí)會(huì)有一些不凝性氣體混入制冷系統(tǒng),，一般為空氣,。但是碳?xì)渲评鋭┚哂锌扇夹裕绻评湎到y(tǒng)中進(jìn)入了一定量的空氣就會(huì)威脅系統(tǒng)安全運(yùn)行,，甚至對(duì)系統(tǒng)制冷的效果造成不利的影響,。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，盡管制冷系統(tǒng)中混入空氣不會(huì)使碳?xì)渲评鋭┑臐舛冗M(jìn)入爆炸極限范圍,，但是當(dāng)吸氣側(cè)出現(xiàn)泄漏點(diǎn)位時(shí),，說明碳?xì)渲评鋭┮呀?jīng)出現(xiàn)泄漏，就可能會(huì)出現(xiàn)上述問題,。制冷機(jī)中的換熱器傳熱也會(huì)受到不凝性氣體的影響混合氣體,，飽和蒸汽壓增大，從而升高功耗,、壓比和冷凝壓力,。但是混入空氣之后也會(huì)減小摩擦損失、降低氣體粘度,，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行有利,。這也是在小型商用冷柜中應(yīng)用碳?xì)渲评鋭┬枰⒁獾囊粋€(gè)問題。 
　　3 結(jié)語 
　　本文簡(jiǎn)要介紹了碳?xì)渲评鋭┘捌錈崃W(xué)循環(huán)性質(zhì),，并對(duì)碳?xì)渲评鋭┑男⌒蜕逃美涔裰械膽?yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析,。碳?xì)渲评鋭┚哂辛己玫臒崃W(xué)循環(huán)性質(zhì)和環(huán)保性能,，在當(dāng)前技術(shù)上在小型商用冷柜中應(yīng)用碳?xì)渲评鋭﹣泶鎮(zhèn)鹘y(tǒng)制冷劑是*可行的,。