1.冷媒分類 :
1)純質冷媒:冷媒的組成屬於單一組成,不混合
2)混合冷媒:冷媒由兩種以上的冷媒依比例混合而成,依其組成冷媒沸點相近與否再分
a.共沸冷媒 :所組成之冷媒沸點(每一種物質皆有一種沸點)相近,在冷凍循環中組成也不會產生變化
(500系列)
b.近似共沸冷媒:
溫度滑落溫差在華氏10度以內,R-410A冷媒屬之
(冷媒代號意思 : R-410為例 , 百位數部分代表此冷媒是為無機冷媒或碳氫冷媒或氟系冷媒.十位與
個位數則代表冷媒的分子量)
c.非共沸冷媒
溫度滑落溫差在華氏10度以上,在氣液兩相上有很大的差異,尤其是在系統洩漏時會造成組成的變
動而影響系統的性能,R-407C冷媒屬之
2.冷媒對環境的破壞 :
1)臭氧層的破壞 : (物理破壞過程)
臭氧是由氧分子經高能量太陽光照射而分解成氧原子,而氧原子又和另一氧分子結合而成臭氧.而臭氧
和氧分子結合成氧分子.臭氧層就是這樣生成,分解維持動態平衡.
直至CFCs的排放而改變這個平衡(CFCs運用於冷媒,發泡劑,洗淨劑,噴霧劑),主因所含氯原子的冷媒被
大氣中,會與氧原子與臭氧分子大量結合成氧分子,因此減少了臭氧的總量.
此外氯原子在活性消失之前約可消耗數萬個臭氧分子,這也是臭氧總量快速減少原因.
2)溫室效應 :
正常情況 :
太陽輻射到地球,為地球帶來光與熱,而這些光與熱也向外太空輻射出去,使地球維持一個動態的平衡溫
度
異常狀況 :
因人類大量使用石化能源,使空氣中二氧化碳,氟氯碳化物,氫氟碳化物等濃度不斷提高.此些氣體能讓
太陽光的短波輻射通過進入地球,但卻會阻絕反射來自地球表面的長波輻射,導致大氣層內的溫度不斷
提高,這就是溫室效應.
3.目前冷媒的種類 :
1)氟氯烷冷媒
R11 : 停用
R12 : 由R-134a替代
R22 : 即將被淘汰,替代冷煤為R-404A,R-407C,R-410A等
目前用於窗型冷氣,箱型冷氣,中央系統冰水機(目前使用最為廣泛之冷媒)
有無毒氨之稱,工作壓力與氨相近,蒸發壓力也高,蒸發溫度為-40.8度,蒸發潛熱為
48.89kcal/kg. 運轉之低壓高於大氣壓力,無空氣侵入問題
R-123 : 離心式壓縮機過度期使用冷媒
2)氫氟碳冷媒
R-23 : 超低溫常用冷媒,一大氣壓下沸點為-80度C
R-134a : 代替R-12,用於電冰箱,汽車冷氣
很會吸水,所以非常怕水,如有水分,會造成膨脹器處易結冰.一定要抽真空與設置乾燥器
R-404A : 沸點為-46.5度,多用於冷凍庫
屬於非共沸冷媒,如有漏氣必須全不漏掉,因最先混合的比例已經跑掉
R-407C : 將取代R-22 , 沸點為-43.7度. 用於大型空調機
屬於非共沸冷媒,如有漏氣必須全不漏掉,因最先混合的比例已經跑掉
R-410A : 用於家用小型空調機,將取代R-22,唯飽和壓力為R-22的1.5倍,故系統與壓縮機都要重
新設計
3)共沸混合冷媒 :
500系列,目前皆已禁用
4)無機化合物冷媒 :
a.水 : 在低壓時,水可以低溫下蒸發產生冰水,用於蒸發式空調
b.空氣 : 利用壓縮後支高壓空氣,使之膨脹,可產生冷凍效果,用於飛機上空調
c.氨 : 用於製冰機,大型冷凍庫,安全措施必須妥當,將可取代R-22
a.優點 :
價格低廉(最為經濟的冷媒)
蒸發潛熱大,高達327kcal/kg.可以吸收大量熱量
洩漏時有臭味,易找出洩漏點
常溫低壓中,化學性質穩定
b.缺點
有毒性及可燃性
對銅有腐蝕性,需用鋼或鐵管配管,且會劣化馬達線圈之絕緣,因此須採開放式壓縮機
氨濃度在16~27%時容易爆炸,超過或低於則不會爆炸
4.可以當成冷媒的條件 :
1)只要可以達到液化排熱,吸熱蒸發接可當冷媒.如純CO2也可以當冷媒.
2)工作壓力要大,但於高壓部分必須合理(因高壓下才會進行液化)
5.目前使用中冷媒瓶的顏色:
1)R-22 : 綠色
2)R-134a : 淺藍色
3)R-404A : 羅蘭橘
4)R-407C : 橘色
5)R-410A : 粉紅色
6)R-23 : 灰色
冷煤鋼瓶中,上半部為氣態,下半部為液態
6.冷媒特性 :依循環圖解釋
1)臨界溫度要高 : (於冷凝器部分)
表示凝結溫度高,可以用常溫空氣或水來冷卻冷媒而達到凝結液化的作用
2)凝結壓力要低 :(於冷凝器部分)
表示較低的壓力冷媒就可以液化,若蒸發壓力也高,則高低壓力差較小,壓縮比小,可省壓縮機馬力
(管路中須保持高壓與低壓狀況,氣流或液體才會流動,壓力比越大,流動的越快速,流動越快速壓縮機
不需大量作功促使氣流或液體由低壓處往高壓處流動,可以省馬力)
此外如果壓力低時,銅管便不需要加太厚便可使用
3)蒸發壓力要大 : (於蒸發器部分)
當蒸發溫度越低,蒸發的壓力也越低,若冷媒的蒸發壓力低於大氣壓力時,則空氣液侵入系統,因此希
望冷媒在低溫蒸發時,其蒸發壓力應高於大氣壓力
4)蒸發潛熱要大 : (於蒸發器部分)
表示使用較少的冷媒便可以吸收大量的熱量
如蒸發潛熱小,則循環須更多冷媒量,因此配管必須粗大
5)氣體冷媒容積要小 :(壓縮機前後管)
氣體容積比越小越好,則吸氣管與排氣管部分皆可以使用較小冷媒配管
6)冷媒密度要高 : (膨脹器前後段)
輸液管可以使用較小配管.氣態時密度是為空氣的數倍.
密度高時,同樣的管徑流過KG數較多的冷媒
7)可溶於冷凍油 :
則系統可以不裝油分離器.這現象將使低壓側匯流出冷凍油,導致壓縮機失油,因此須考慮回油之問
題.
冷媒氨除外,不容於油,必須於高壓排氣管部分裝設油分離器.
冷凍機油
是為壓縮機內使用之潤滑油.流經處包含壓縮機之高熱區及蒸發器之低溫區.需依冷媒之種類及壓
縮機之運轉情形選擇適當之冷凍油.
(壓縮機只要接觸摩擦面便需要油,防止熱漲冷縮將機械膨脹卡死破壞.所以如果壓縮機失油將潤滑
不好,會燒掉.油量約600CC寶特瓶2瓶)
必須注意水分管理,此事避免冷媒及冷凍油酸化與劣化,腐蝕機件,阻塞系統
冷凍油必須具備的特性:
1)在高溫時保持良好潤滑劑,在低溫時具有良好的流動性(流動點低,凝固點在-20度以下)
油會幫助散熱,帶走磨擦面之熱量
2)系統運轉中,接觸任何熱表面不產生任何炭質沉澱.遇低溫時不產生蠟質沉澱
3)抗電性大絕緣電阻高
4)燃點需高
5)不使冷媒發生溶解作用
一般情況 : 油一定會被冷媒帶走,故需要又回有機制.當冷凍油不液被冷媒帶走,管路中間會呈現
乳白狀(如運作正常則呈現水流狀)
8)含水分時,不影響其性質
a.一般冷媒不容於水,有水分在時會影響效能,需裝設乾燥器.否則於膨脹閥處會結凍而阻塞冷凍系
統.此外與水作用會引起冷媒分解,產生酸性物質腐蝕經屬材料
b.氨冷凍系統,可溶於水不影響系統運轉,不需裝設乾燥器
c.除乾燥劑外,系統應於裝冷媒前完全抽真空,可以防止水分影響
9)絕緣度要高
10)化學性質穩定 :
冷媒只有物理變化無化學變化,不起分解作用
無腐蝕性,但除氨系統對於銅具有腐蝕性,不能使用銅管配管,亦不可以使用密閉式壓縮機,會破壞
馬達之絕緣
11)常溫下無毒無害 (但高溫下則不然)
12)不燃燒不爆炸
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