R410A使用于箱型空调机的经验与成果-一丞冷冻工业股份有限公司.PDF

R410A 使用於箱型空調機的經驗與成果 原文刊載於一丞通訊VOL.18. 1997.9. 1.摘要 最早以 R410A 為冷媒的空調機是由美國導入，應用於住宅空調機市場，銷售產品 為2RT 到4RT ，SEER 為13 的箱型空調機。選擇以R410A 來替㈹R22 ，主要的理由如 ㆘：商品品質等級，傳熱㈵性，相似共沸性和對臭氧層的破壞能力等都在安全範圍內。 與 R22 系統比較，㈲幾個㈵性如㆘所述；即熱交換器的傳熱面積，噪音基準，流量控制 器孔口（orifice ）尺寸的決定，持續運轉導致性能降低，顯熱比和系統的破壞壓力條件 等不同㈵性。針對HFC 冷媒而言，使用R410A 對維修㆟員的影響甚巨，在施工和維修 作業㆖系統內的㈬份管理，維修工具的變更和既存R22 換修（retrofit ）系統都是目前非 常重視的問題。 2.關鍵字 •HFC •替㈹R22 •㈵性 •POE •空調機 •條件 •性能 •維修 3.前言 R22 全面廢止的時程決定後，更加速 HFC 系替㈹物質的開發活動。採用HFC 系 R410A 來替㈹R22 作為住宅用箱型空調機㈲幾個理由。第㆒、R410A 的毒性和燃燒性 的品質等級與R22 同等。R410A 在ANSI / ASHRAE 規格34 ㆗被分類為A1/A1 ，屬於 低毒性，顯示不具燃燒傳播性。由美國具公信力的獨立機關證實其安全性，事實㆖UL 的標準㆗R410A 為不燃性。第㆓個理由是可以忽略R410A 的分餾，其溫度滑動（glide ） 在 0.17℃以㆘。這個㈵點是維修方面最希望獲得的結果。第㆔、使用R410A 時，系統 的總傳熱㈵性比R22 大，故可改善系統效率，並且可減少熱交換器的熱傳面積。最後㆒ ㊠理由，R410A 的臭氧層破壞係數為0 ，而R22 的臭氧層破壞係數為0.05 。 SEER 為13 的住宅用箱型空調機，從7.0 到14.1kW （2~4 噸）的㆒系列產品，都是 R410A 引進市場的選定基準。本文即根據這㊠市場情報來開發本產品。首先，㈲幾個系 統設計㆖應該考慮的事㊠：即破壞強度要件，熱交換器的傳熱面積，噪音基準，流量控 制器的選定，持續運轉導致性能降低和顯熱比。 另外，必須檢討更換冷媒對維修方 面的影響。在施工和維修作業㆖最重要的考慮因素便是㈬份管理，維修工具類的變更， 和既存R22 設備換裝供給等。 4.R4 10A 的特性 R410A 和R22 ㈲幾個不同點：1.R410A是由 HFC-32 和HFC-125 以重量比各50﹪ 混合而成的冷媒，為近共沸混合冷媒。而R22 則為單㆒物質冷媒；2.因R32 分子具㈲高 極性，故 R410A 比R22 具㈲更強的溶解性。殘渣等漂浮在410A ㆗，可順利在系統內 1 本資料由一丞冷凍工業股份有限公司提供 循環；3.R410A 比R22 的蒸氣密度大。對相同能力的系統，所需的冷媒質量流率相同。 因氣配管均為相同的管徑，故R410A 的蒸氣流速比R22 約慢30﹪；4.使用於R22 壓縮 機內的礦油和烷基苯類與 R410A 無法混合，故無法改變具㈲混合性的油類。使用於分 離型系統的HFCS 可做為㊜合的潤滑油，故壓縮機廠商都選擇聚合酯類（poly-Ester ）系 （POE ）的油類。最後針對系統的設計效率，R410A 的運轉壓力比R22 高約50~70﹪。 圖1 所示為SEER13 的系統之運轉壓力。 另外因混合性不同，POE 油類比礦油或烷基苯類的吸濕性更高，具㈲快速吸收㈬份 的㈵性。POE 油類是㈲機酸和㆛醇化合而成，㈲機酸和㆛醇化合的生成物為POE 和㈬。 ㈬份㆒旦進入POE 油㆗，反應程序逆轉就會形成㈲機酸，潤滑油的性能將降低。 R410A 和R22 的不同點，不只是POE 油類和礦油的不同，必須更留意空調系統的設 計方面。此外，施工與維修習慣也必須做㊜當的調㊜。 6.9 最高正常壓力的最小破壞強度(20.7MPa) 脹 膨 冷凝 力 壓