节能技术在制冷与空调中的应用-3

zhao58

一、   环保节能型制冷剂的应用：

目前环保问题成了全球的热门话题，臭氧层的不断破坏和气候的逐渐变暖，是当今地球人类所面临的两大亟待解决的环境问题。谈到臭氧层的破坏，人们立刻会想到空调制冷行业的氟里昂，曾经有一段时间，人们对氟里昂几乎达到谈虎色变的程度。那么，摆在我们面前的是，冷媒替代技术的研发及使用，已成为当今制冷空调行业的研究课题。

在《蒙特利尔议定书》中R22被限定2020年淘汰，R123被限定2030年，发展中国家可以推迟10年。首先了解氟里昂的定义，氟里昂是饱和烃类（碳氢化合物）的卤族衍生物的总称，是本世纪三十年代随着化学工业的发展而出现的一类制冷剂，它的出现解决了制冷空调界对制冷剂的寻求。从氟里昂的定义可以看出，现在人们所说的非氟里昂的R134a、R410A及R407C等其实都是氟里昂。
    R22：卤代烃，分子式CHClF2，相对分子质量86.5，正常沸点-40.8℃，临界温度91.2℃，临界压力4990kp，无毒，不可燃，性能稳定，臭氧消耗潜能ODP为0.055，温室效应系数GWP（相对于CO2）为1700。

R411B制冷剂属于R400系列，是一种非共沸混合制冷剂。

我们公司冻水机现采用R22制冷剂，由于广东天气在夏季属高温高湿季节，动力用电尤其是空调用电消耗非常大，现拟采用深圳格林柯尔制冷剂有限公司研制生产的R411B系列制冷剂，替换原有的四台日立冻水机所用的氟立昂（R22）制冷剂。下面对两种制冷剂作比较，分析它们的节能效果以及环保性。

  　1. R411B制冷剂属于R400系列，是一种非共沸混合制冷剂。非共沸混合制冷剂的共性是：有温度滑动：与单一组分相比，可提高压缩机的制冷量，降低压缩比；其相变（即由液体状态变为气体状态）过程是变温的，减少了冷凝器和蒸发器的传热温差，提高了循环的热力完善度；但是必须注意的是不可以有泄露。R411B制冷剂是有R1270，R22，R152a三种单一组分按照一定混合比混合而成。

2.R411B与R22比较：

（1） 冻水机冷凝温度确定：

冷却水进水温度t1，取为30℃；

确定冷凝器冷却水进出口温差△tw，一般取5℃，则出水温度t2=t1+△tw=35℃；

确定冷凝温度tk，一般tk-t2=3～5℃，则tk=t2+5=40℃。

（2） 冻水机蒸发温度确定：

用于冷却冻水的蒸发器，蒸发温度t0一般比被冷却水（即冻水）出水温度低至少2～4℃，夏季高温高湿季节冻水出水温度一般为4～5℃，则蒸发温度取为0℃。

（3） R411B与R22在冻水机中循环效率的比较：比较的前提是循环为理想状况。

蒸发温度0℃，冷凝温度40℃，由制冷剂的压焓图查得参数如下，

R22： 　　　 h1=406kj/kg，h2=434 kj/kg，h3=h4=249 kj/kg，

         　　　 p0=5bar，pk=15.4bar

R411B：   　h1＇=408kj/kg，h2＇=433 kj/kg，h3＇=h4＇=249 kj/kg，

         　　　 p0＇=5bar，pk＇=15.4bar

计算如下，

R22：  单位质量制冷剂制冷能力q0=h1-h4=157kj/kg

单位质量制冷剂耗功能力qk=h2-h1=28kj/kg

能效比ε= q0/qk=5.607

R411B：单位质量制冷剂制冷能力q0＇=h1＇-h4＇=159kj/kg

单位质量制冷剂耗功能力qk＇=h2＇-h1＇=25kj/kg

能效比ε＇= q0＇/qk＇=6.360

（4） 节能效率计算：

η=（ε＇-ε）/ε=（6.360-5.607）/5.607=13.4%

3．改造回收周期计算（按照四台日立机组为例计算）：

（1） 节能费用计算：

节能费用=冻水机总功率×运行小时×月运行天数×电费×节能率

            =346.4×24×30×0.76×13.4%

            =25399（元/月）

（2） 改造回收周期计算：

改造回收周期=改造费÷月节能费

=381024÷25399

=15（月）

我们公司专业技术人员在2002年11月和2003年7月分别对已更换格林柯尔R411B制冷剂的东莞西湖大酒店和广州安美特化学有限公司(与我们公司相同的日立120HP机组)现场进行考察，确认两家公司的节能率分别达到了18.2%和18.9%。我们认为，生益公司在未来的空调节能改造技术应用上可采用该技术，待管理高层讨论通过后便可实施。

从公司长远发展的角度看，虽然更换格林柯尔环保制冷剂的初期投资较大，但是，改造回收期结束后，每个月公司可节省电费25399元（按照4台冻水机更换制冷剂考虑计算），每年节约304788元。