制冷剂

title: 性质.
title: 物理性质.
content: 理想的工作介质具有良好的热力学性能、具有化学惰性、安全环保且易于获取。所应满足的热力学性质条件有:沸点稍低于目标温度、具有较高汽化热、处于液态时密度中等、气态时的其相对密度较高、且需有较高的临界温度。由于沸点和气体密度与压强有关,一般要根据特定的运行压强选择合适的工质。现在满足这些条件的、性能优异的工作介质主要是氯氟烃。
title: 化学性质.
content: 工质材料的腐蚀性和机械部件(如压缩机、管道、蒸发器及冷凝器)使用材料及润滑油之间的相容性有关,例如使用工作介质时,润滑油需使用矿物油,而使用工作介质时,润滑油需使用合成润滑油。在安全方面,则需要考虑到工质是否具有毒性或可燃性。
title: 历史.
content: 在1980年代出现臭氧层空洞问题之前,世界上最广泛应用的工质是卤代甲烷——二氟二氯甲烷(R-12)及一氯二氟甲烷(R-22)。R-12较常运用于汽车空调和小型冰箱上,而R-22较常运用于住宅空调和轻型商用空调、冰箱和冷冻机上。一些较老的系统中还运用了三氯氟甲烷(R-11),因为它具有较高的沸点,可以配合低压系统使用,减轻了系统所需的组件的机械强度。不过因为氟氯碳化合物会造成臭氧层空洞问题,1987年签署的蒙特利尔议定书中规定减少及限制氟氯碳化物的生产。美国于1995年停止生产新的R-12,且已计划于2020年淘汰R-22。  1,1,1,2-四氟乙烷(R-134a)及其他不含氯的混合物工作介质正在取代氯代烃。一种常用来取代R-22的混合物工作介质称为R-410A,是由二氟甲烷(R-32)与五氟乙烷(R-125)以1:1的比例混合的近共沸混合物。R-410A通常在市场上以商品名“Puron”销售。另一种常见的混合物工质是R-407C,由R-32、R-125及R-134a混合而成,其临界温度较R-410A高,且全球暖化潜势(GWP)较R-410A低,当其他会破坏臭氧层的工质淘汰后,上述的工质仍可以正常贩售。  在氯氟碳化物(CFC)及氢氯氟碳化物(HCFC)被禁用之后,可以用碳氟化合物(FC)及氢氟碳化物(HFC)取代上述工作介质。不过新的工作介质属于温室气体,会使温室效应增强,促进全球暖化,近来也在讨论是否要限制或禁用这些工作介质。在1997年12月制定的京都议定书已将全氟碳化物及氢氟碳化物列入温室气体,欧盟也在2006年通过法律,限制全氟化碳及氢氟碳化物的使用,以减少温室气体的排放时。非温室气体的工作介质不在管制范围内。  早期的机械冷冻系统会以二氧化硫或氨为其工作介质,二氧化硫主要使用在小型的家用冷冻系统中,不过由于其毒性,后来就被氯氟碳化物所取代。氨(R717)是一种不会破坏环境、经济而且省能的工作介质,应用在工业冷冻系统已超过130年。而二氧化碳(R744)和氨一样,很早应用在冷冻系统中。一些很早期的机器还使用其他传统的工作介质,如甲酸甲酯、氯甲烷、二氯甲烷等。  高纯度的丙烷由于性质和R-22相近,而且无毒,但极易燃,也可以作为工作介质使用。丙烷工作介质会加入痕量的乙硫醇,可让人及早注意到工作介质的泄漏。
title: 应用.
content: 天然的工作介质(如氨、二氧化碳及非卤代烃)不会破坏臭氧层,其全球暖化潜势为0(氨)或相当很低的值。这些工作介质常用在大楼的空调系统、体育及休闲设施、化工业及制药业、汽车工业中,最重要的是应用在食品工业中,包括在制造、储存及零售的过程。也有新的应用开始使用天然工作介质,例如车用空调。  因为车用空调工作介质的排放影响全球气候,此议题已逐渐受到重视。欧盟自2011年起已禁止在汽车空调系统中使用全球暖化潜势超过150的工作介质。此措施禁止了一些高全球暖化潜势的温室气体,如GWP值为1410的工作介质,鼓励改用其他安全、省能的工作介质。  其中天然工作介质二氧化碳(R-744)是其中最有潜力的方案之一。二氧化碳不可燃,不会破坏臭氧层,其全球暖化潜势为1,不过有毒,在体积浓度超过5%时足以致命。R-744可以用作车用空调、住宅空调、热水泵、商用空调、自动贩卖机中的工作介质。二甲醚也可以作为工作介质使用。  HFO-1234yf(2,3,3,3-四氟丙烯)是一种部分氢原子被氟取代的烯烃,其GWP值只有4,非混合物,也是可取代R-134a的工作介质之一。通用汽车公司已宣布自2013年起开始在所有品牌的汽车中使用HFO-1234yf。
title: 处理.
content: 由于氟氯烃一类的工作介质对臭氧层造成了严重破坏,从1992年7月1日开始,有意或无意地将这些物质释放到大气中都会被视为违法行为。当氟氯烃在被淘汰后,必须回收以除去杂质并使其回到可再次使用的状态。这类工作介质也被禁止随意混用。部分氟氯烃在回收后仍为危险品,在运输等过程中需根据当地政府的相关法令进行特殊的防护。
title: 类别.
content: 工质依其从待冷却物体中吸收热的方式不同,可分为以下几种:  R-# 编号系统是由杜邦公司所开发,可以系统化的识别由饱和卤化烃组成工作介质的分子结构,其编号意义如下:  例如,R-134a有四个氟原子、二个氢原子和二个碳原子,其化学式是CHF,字尾的a表示是差一个原子的非对称的异构物,因此是1,1,1,2-四氟乙烷。字尾没有a的R-134对应的化合物是1,1,2,2-四氟乙烷,不过其特性不适合当作工作介质使用。  R-# 编号系统的数字也常用在其他的场合,像作用喷雾设备(香水、杀虫剂等)的分散剂时前面会加P-(如P-12),也可以配合商品名称(如Freon 12)。由于工作介质会依其种类不同,所受到的管制也有不同,最近也会在工作介质前面加上其种类的简称,如HFC-表示是氢氟碳化物、加CFC-表示是氯氟碳化物、加HCFC-表示是氢氯氟碳化物。
title: 空气工作介质.
content: 空气工作介质已应用在住宅、车辆、及以涡轮飞机的空调及(或)冷却系统中。空气工作介质没有广为使用的原因,是因为一般认为空气作为工作介质时效率很低,不是可以实际使用的工作介质。  不过配合适当的压缩及膨胀技术,可以提升空气工作介质的效率,这种情形下空气就是可以实际使用的工作介质。空气工作介质的优点是不会污染或破坏环境,对动植物的可能伤害非常的小(现有的空气冷却方式会把微量的油或润滑剂排放到大气中)。

Summary: 制冷剂,又称冷媒、致冷剂、雪种,是各种热机中借以完成能量转化的媒介物质。这些物质通常以可逆的相变(如气-液相变)来增大功率。如蒸汽引擎中的蒸汽、制冷机中的雪种等等。一般的蒸汽机在工作时,将蒸汽的热能释放出来,转化为机械能以产生原动力;而制冷机的雪种则用来将低温处的热量传动到高温处。

Refrigerant: A refrigerant is a substance or mixture, usually a fluid, used in a heat pump and refrigeration cycle. In most cycles it undergoes phase transitions from a liquid to a gas and back again. Many working fluids have been used for such purposes. Fluorocarbons, especially chlorofluorocarbons, became commonplace in the 20th century, but they are being phased out because of their ozone depletion effects. Other common refrigerants used in various applications are ammonia, sulfur dioxide, and non-halogenated hydrocarbons such as propane.