學習目標
1．學習製冷劑的性質要求及選用
2．認識各種製冷劑
3．學習潤滑油的性質要求及選用
4．學會更換潤滑油
相關知識
一、製冷劑的性質要求及選用
1．製冷劑的性質要求
製冷劑又稱為製冷工質，是在製冷係統中完成循環並通過其狀態的變化（液態氣化、氣態液化）吸收或放出熱量而實現熱量轉移，以實現製冷作用的工作介質。如果把壓縮機當成製冷係統的心髒，則製冷劑可視為血液。國際上規定可作為製冷劑的物質都以R為縮寫字頭後綴以數碼表示，如：氨用R717表示，氟利昂用R12表示。一般地，作為空調製冷設備的製冷劑，需要滿足以下要求：
（1）臨界溫度較高，在常溫或製冷溫度下能夠液化。一般來說，製冷循環越近臨界溫度，節流損失越大，製冷係數越小，因而製冷效果就越差。
（2）蒸發器和冷凝器內製冷劑的壓力要適中。即要求在蒸發器內製冷劑的壓力最後和大氣壓力相近並略高於大氣壓力。因為當蒸發器中製冷劑的壓力低於大氣壓時，外部的空氣可能會漏入係統中而降低製冷裝置的製冷能力，而且空氣中的水蒸氣進入氟利昂製冷係統後對設備和管路會產生腐蝕；同時在低溫部分的節流孔口處還會造成“冰堵”現象。在冷凝器中製冷劑的壓力不應過高，以降低製冷設備承受的壓力，也同時降低對冷凝器密閉性的要求，從而減少金屬消耗量，降低生產成本，減少循環中功的消耗，也減少製冷劑泄漏的可能性。
（3）容積製冷量要大。對於壓縮機在一定的工況下，要求相同製冷量時，若所用的製冷劑的單位容積製冷量大，則其製冷量也大，製冷劑的循環量就少。所以其壓縮機和係統的尺寸就可以大大減小。對於大、中型的往複式壓縮機，製冷劑的單位容積製冷量越大越好。但對於離心式壓縮機和小型往複式壓縮機來說，其要求則不一定，否則會由於製冷劑的單位容積製冷量太大而導致壓縮機尺寸太小，因而會給製造帶來一定的困難，但是，隨著機械加工工藝的提高，這個問題正逐步得到解決。應該說明，同一種製冷劑在不同的蒸發溫度和冷疑溫度下，其單位容積製冷量是不相同的；而不同的製冷劑在相同的蒸發溫度和冷凝溫度下，單位容積製冷量也各不相同。
（4）凝點要低。
（5）黏度和密度要小，以保證製冷劑在係統中流動的阻力損失小。
（6）導熱係數要高，以提高各換熱器的換熱係數。
（7）與潤滑油的溶解性。製冷劑與潤滑油是否溶解的性質各有利弊。製冷劑能溶解於潤滑油，優點是潤滑油能滲透到壓縮機的各個部件，為機件潤滑創造良好的條件，蒸發器和冷凝器的傳熱麵上不會形成阻礙傳熱的潤滑油層；缺點是從壓縮機中帶出的油量多，在蒸發器中產生的泡沫多，影響傳熱，並會引起蒸發溫度升高；使潤滑油的黏度降低。不溶於或難溶於潤滑油的製冷劑，優點是從壓縮機中帶出的油量少，在蒸發器中的蒸發溫度比較穩定；缺點是在蒸發器和冷凝器的傳熱麵上會形成難以清除的油層，影響傳熱。
（8）絕熱指數（等熵指數）要小，可使壓縮過程耗功減小，壓縮終了時氣體的Q過高。
（9）不燃燒，不爆炸，無毒，對金屬不起腐蝕作用，與潤滑油不起化學作用，高溫下不分解，對人體無毒害。
（10）價格便宜，易於獲得。
實際上，不同的製冷機和不同的工作溫度對製冷劑的要求也不同。
2．製冷劑的選用
（1）低溫高壓製冷劑 冷凝壓力大於2MPa，正常氣化溫度低於70℃，主要有R13、R14和R503等，適用於低溫製冷裝置及複疊式製冷的低溫部分。
（2）中溫中壓製冷劑 冷凝壓力為0.3～2MPa，正常汽化溫度介於0～70℃。主要有R12、R22和R502等，適用於電冰箱及中、小型空調器。
（3）高溫低壓製冷劑 冷凝壓力為0.2～0.3MPa，正常汽化溫度大於0℃。主要有R11、R21、R113和R114等，多用於空調係統的離心式壓縮機（商用中央空調）。
二、常用的製冷劑
目前空調製冷係統常用的製冷劑主要有R22、R134a、R410A、R407C等。
1．R22（CHCLF2，二氟一氯甲烷）
R22是較常用的中溫製冷劑，其沸點為-40.8℃，凝固點為-160℃，單位容積製冷量低於氨，但比R12大得多。壓縮終了溫度介於氨和R12之間，能製取-80℃以下的低溫。當用水作冷卻介質時，其冷凝壓力一般應不超過1.53MPa；當用風冷卻時，其冷凝壓力一般應不超過2.16MPa（熱帶空調除外）。
R22無色，氣味很弱，不易燃燒，不易爆炸，毒性比R12稍大，但仍屬安全性製冷劑。R22在與明火接觸時，會分解出有毒的氣體（COCl2），因此在檢修製冷壓縮機動用明火時，應對製冷係統充分換氣，排清係統中的製冷劑，保證操作環境通風良好。
R22屬於不溶於水的物質，但水在R22在的溶解度比在R12中大10倍以上，而且溫度越低，其含水量的比例越高。因此，要求R22中含水量不超過40～60mg/L，含水量仍限製在0.0025%以內，以防止含水量過多而造成冰堵。
R22的電氣性能良好，絕緣性能優良，隻是在液相時的介電常數高，絕緣電阻低；介電常數高，意味著由於微量雜質而引起絕緣電阻降低的趨勢增大，如同潤滑油混合，絕緣強度將急劇降低，因此，在封閉係統中使用時，對電氣絕緣材料的雜質要特別注意。密封材料可采用氯乙醇橡膠，封閉式壓縮機中的電動機繞組線圈可采用QF改性縮醛漆包線或QZY聚酯亞胺漆包線。
R22與潤滑油微溶解，在壓縮機泵殼內和冷凝器中相互溶解，而在蒸發器內分離，則其溶解度隨著溫度的變化而變化。R22能部分地與潤滑油互溶，溫度高時溶解性較好，但在低溫下（蒸發器中）會出現分層現象，采用的回油措施與R12相同。