有内味儿了~氨和氟利昂，熟悉的名字，熟悉的味道

说到制冷，氨和氟利昂一定是大家耳熟能详的字眼了。那么，在真正的制冷行业里，他俩孰优孰劣？今天，波波请到这两位重量级选手同台PK，看看究竟谁能疯狂上分！快拿好入场券，坐下观赛吧！

一、氨制冷系统

1·1 概念

以氨气为制冷剂工质的制冷机组，通常为氨吸收式制冷机，主要应用于大型工业制冷和商业冷冻冷藏领域。

1·2 氨制冷的发展

氨(Ammonia, NH3)是一种常见的廉价无机化合物，同时也是一种天然制冷剂(R717)。由于其具有良好的热力学性能和对大气层无任何不良效应，在制冷技术的发展进程中，一直起到重要的作用。

以1859年Ferdinand Carré研发出氨吸收式制冷机为标志，氨应用于制冷技术已有148年的历史。随后，1872年David Byole取得氨制冷压缩机的美国专利，1876年Carl von Linde制造出第一台氨压缩机，并于1877年对其进行了重大改进，使其效率得到大幅度提高且其质量大大减小，开创了氨蒸气压缩式制冷技术的技术路线；我国自主研发、制造氨制冷压缩机的时间较晚，是从1951年前后开始的。

由于氨具有毒性和在空间积聚的浓度达到一定程度时具有潜在的爆炸危险，使其在作为制冷剂使用时，其应用场合受到限制，而主要应用于大型工业制冷和商业冷冻冷藏领域。

近年来,由于发现氟利昂类制冷剂对大气臭氧层有破坏作用以及能产生温室效应等环境问题，国际上已达成完全禁用CFC、逐渐限制使用HCFC类制冷剂的共识。在全球积极研究氟利昂替代技术以解决对臭氧层破坏及“温室效应”问题的今天，天然制冷剂受到了越来越多的制冷科技工作者的青睐，人们对氨制冷剂开始重新评价，并已投入大量的人力物力，致力于氨的安全性能和制冷系统及其设备技术的研究。一些具有核心技术的氨制冷设备、控制元器件等已研发成功并批量生产,为氨制冷的技术进步创造了有利条件。如何更广泛地加快氨制冷系统的研究与应用，已成为全世界制冷科技工作者的重要课题之一。

1·3 氨制冷的主要特点

1·3·1 优点

（1）环境友好

氨的消耗臭氧潜能值ODP= 0，温室效应潜能值GWP= 0，是一种环境友好型制冷剂。

（2）应用温度范围广阔

氨的临界温度和临界压力分别为132.3℃和11.33MPa，可在较高的热源温度和冷源温度下实现亚临界制冷循环。

氨的标准沸腾温度(- 33.4℃)低，在蒸发器和冷凝器中的压力适中，单位容积制冷量大,导热系数大,蒸发潜热大(- 15℃时的蒸发潜热是R22的6.4倍,是R410A的5.5倍),节流损失小，制冷系数高，在相同工作温度和制冷量的条件下，与R22等制冷系统相比，其压缩机和换热器的尺寸可以更小，可节省材料。

（3）管路干燥要求低

氨分子量为17，蒸气密度比空气小，泄漏时极易上升从屋顶逸出室外；氨极易溶于水，当遇到大量泄漏的紧急情况时容易排出，此外，氨允许的含水量为0.2%以下，即使有微量水存在，也不会像氟利昂容易出现“冰塞”，故对氨制冷系统管路系统的干燥要求不如氟利昂那样严格。

（4）廉价

氨的来源广泛、价格低廉,在相同充注体积下，其充注成本仅为R22的1 10左右；比R410A则更为廉价。

1·3·2 缺点

（1）绝热指数大

氨的绝热指数较大，在蒸发温度较低、冷凝温度较高时压缩机的排气温度较高，为保证润滑油的润滑特性，必须采取相应的冷却措施。

（2）容易沉积

氨与矿物基润滑油和PAO润滑油不相容，且因氨的密度比润滑油小，润滑油沉积在制冷系统的管道、容器的底部，故通常采用满液式蒸发器和氨泵供液形式，并结合采用油分离器和集油器等设备，通过手动与自动控制使润滑油安全返回压缩机。

（3）对铜有腐蚀作用

氨对钢铁、铝等金属材料无腐蚀作用，但当氨中含有水分时，则对锌、铜、铜合金(磷青铜除外)有腐蚀作用，故在氨制冷系统的设备、管道、仪表、阀门具有“避铜”要求。

（4）具有一定危险性

氨具有刺激性气味且有一定的毒性和可燃性，在其安全性分类中属于B2类制冷剂。当其在某一空间积聚的浓度达到一定限度时，若人暴露在其中，将会对人的身体产生一定的危害；只有在较高温度下，氨和空气混合物体积浓度达到16%～ 25%时遇明火可引起爆。

这些缺点都使其应用受到了一定的限制，不宜用于民用建筑的空调冷源系统。

1·4 氨制冷系统的发展前景

氨制冷系统中的应用已有百余年历史，应该说,人们对其优、缺点都有足够的认识。当前，为推进我国制冷空调产业可持续发展和环保、节能步伐,氨作为一种性能优良的天然制冷剂，在CFCs替代方面具有很强的优势。氨制冷技术在安全应用的基础上将会有很大的发展空间，主要体现在以下几点：

（1）氨气制冷机的质量和能效将得到提高

（2）氨制冷系统将机组化、小型化

（3）大型氨制冷系统将进一步简化

（4）氨制冷系统控制将更趋自动化

（5）氨制冷系统的安全性、可靠性将更加完善

（6）氨制冷技术的应用范围将更加广泛

二、氟利昂制冷系统

2·1 认识氟利昂

氟利昂是一种常见的制冷剂，其种类很多，常见的有R22、R32、R134a等。氟利昂一般在常温常压下均为气体，略有芳香味。在低温加压情况下呈透明状液体。能与卤代烃、一元醇或其他有机溶剂以任何比例混溶，氟制冷剂之间也能互溶。由于氟利昂具有较强的化学稳定性、热稳定性、表面张力小、汽液两相变化容易、无毒、亲油、价廉等，被广泛应用于制冷、发泡、溶剂、喷雾剂、电子元件的清洗等行业中。

2·2 工作原理

首先液体汽化要吸热，气体液化要放热。压缩机把氟利昂液化送入内机汽化，然后把气体氟利昂在外机液化，液态的氟利昂经毛细管，进入蒸发器（室内机），空间突然增大，压力减小。

液态的氟利昂就会汽化，变成气态低温的氟利昂，从而吸收大量的热量，蒸发器就会变冷，室内机的风扇将室内的空气从蒸发器中吹过，所以室内机吹出来的就是冷风。气态的氟利昂会回到压缩机继续压缩，继续循环。PS：氟利昂可以循环利用。

2·3 氟利昂制冷的主要特点

2·3·1 优点

（1）氟利昂制冷剂大多数是无毒的且无味。

（2）在制冷系统温度下不燃烧，无爆炸危险，且热稳定性能好。

（3）氟利昂的分子量大对金属的润湿性好。

2·3·2 缺点

（2）回油问题

由于氟利昂与油相溶，将润滑油带人系统，使相同蒸发压力下蒸发温度上升，能量损失增大，并造成机器失油。所以，氟系统中的回油问题是关键所在，应从设备布置，供液方式，管道设计等方面采取相应的措施。

（2）易形成冰塞

由于氟利昂不溶于水，在蒸发温度低于0℃的制冷系统中，易在节流阀处形成冰塞，使供液中断，因此在系统节流阀前必须加装干燥器。为了减少系统中水分，对系统试压，抽空都有不同的要求。

（3）单位容积制冷量小，节流损失大，比重大，导热系数小。

（4）火焰刺激下会分解成有毒气体。

（5）价格昂贵。

（6）近年来科学研究发现氟利昂对大气臭氧层产生强烈的破坏作用，是产生温室效应的重要成因。

三、氟利昂制冷剂和氨制冷剂哪个更好？

氨制冷系统，顾名思义就是使用桉叶来充当整个制冷系统的制冷剂，由于氨液的价格低，挥发温度好，日常需要支出的维护费用相当的少，所以是目前最为常见的制冷剂。

氟利昂制冷系统则是利用氟来充当制冷剂，比起氨制冷剂而言，氟利昂的使用成本会比较高，但是制冷效果远远要高于氨制冷机，其性价比相当的高。

其次，氟利昂制冷系统的制冷管路相当的复杂，比起氨制冷系统而言，使用安全是氟利昂制冷系统最大的优势。众所周知，氨制冷剂相当容易挥发和扩散，其带有强烈的刺激性气味，会损伤人体的呼吸道和皮肤粘膜，对人体健康造成一定的损伤；尤其是当空气当中的氨气浓度达到一定程度时，其还有可能会遇到明火发生爆炸现象，使用的时候一定要做好严密的防泄漏工作。

最后，氨制冷系统的人工操作比较多一些，其自动化程度要明显低于氟制冷系统，但是它的运行稳定性比较好；而氟利昂制冷系统的自动化程度比较高，对于人工的依赖要小很多，可以解决人力成本。

可见，两位选手各有优劣，勉强打成平局。氟利昂虽然对臭氧层破坏极大，但它在其他领域仍起着举足轻重的作用。未来，二者将各自发展，新的制冷剂也会不断涌现，制冷剂的舞台依旧十分宽广。

在实际应用场景中，应当因地制宜地选用制冷剂，切不可贪图小利而使用不合规的冷媒，必将贻害无穷。

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