R410A和R404A制冷劑的應(yīng)用說明
兩種冷媒都是混合型制冷劑
410屬于高壓制冷劑，用于空調(diào)。而404屬于中低壓制冷劑，用于冰箱和冰柜，冷庫的。兩種制冷劑工作時(shí)，壓力不一樣。而設(shè)備壓縮機(jī)對制冷劑有一定的要求。應(yīng)用在冷庫等大容量低溫設(shè)備上的壓縮機(jī)，廠家都沒有都沒有標(biāo)注使用410A制冷劑的相關(guān)數(shù)據(jù)。是因?yàn)槭裁礃拥闹评鋭┯迷谑裁礈囟刃枨蠛瓦\(yùn)行工況更加適合，是全世界的制冷前輩們做了諸多科學(xué)實(shí)驗(yàn)，權(quán)衡了更方面的利弊做出選擇的結(jié)果。從理論和實(shí)踐方面是沒必要質(zhì)疑的。
從三個(gè)方面分析一下兩種制冷劑的相關(guān)數(shù)據(jù)：
- 在設(shè)計(jì)時(shí)，首先會(huì)考慮能效，看看理論COP誰更高一點(diǎn)。利用制冷循環(huán)不難計(jì)算R410a和R404a兩種工質(zhì)，在壓縮機(jī)效率為100%時(shí)的理論制冷循環(huán)效率，以-40℃的蒸發(fā)溫度，45°的冷凝溫度為設(shè)計(jì)工況，兩者的COP比較如下：
工況 | R410a | R404a |
EVAP t:-40°C | 2.126 | 1.964 |
答案很明顯，如果單純考慮能效，R410a是高于R404a的。但設(shè)計(jì)不可能只考慮能效，還需要考慮成本和系統(tǒng)的可靠性。
2. 系統(tǒng)成本 這個(gè)主要是考慮冷媒的價(jià)格以及容器的價(jià)格，下面是兩種工質(zhì)在不同飽和溫度下的飽和壓力曲線，可以看到R410a的飽和壓力是高于R404a的，也就意味著同樣的設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)壓力也會(huì)越高，材料用量也會(huì)越大，成本也就會(huì)越高。從這個(gè)角度看似乎R404a會(huì)優(yōu)于R410a。
3. 下面再來看看系統(tǒng)可靠性，對于冷庫這類溫度非常低的應(yīng)用，壓比非常大，壓縮機(jī)的型式只能是容積式的壓縮機(jī)，如轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)或者螺桿壓縮機(jī)，對于這兩種壓縮類型，都需要潤滑油進(jìn)行潤滑，冷媒和潤滑油是互溶的，如果冷媒壓縮完成過后的排氣溫度很高，制冷劑和潤滑油會(huì)發(fā)生催化熱分解，在壓縮機(jī)內(nèi)形成有害酸性物質(zhì)。下面我們看一下上述設(shè)計(jì)工況下，R410a和R404a的排氣溫度各是多少。
工況 | R410a | R404a |
EVAP t:-40°C | 82°C | 45°C |
顯然可以看出，R410a的溫度很高，壓縮機(jī)的排氣溫度如果過高，不僅僅導(dǎo)致壓縮機(jī)的散熱成本升高、同時(shí)也更容易老化，影響各個(gè)組件的使用壽命。
北京銀龍誠信制冷設(shè)備有限公司
2023年12月16日
