制冷剂 基础知识(DOC)

制冷基础知识——制冷剂

制冷剂的命名与标识

制冷剂的标识符号由字母“R”和它后面的一组数字和字母构成。“R”是英语中制冷剂（refrigerant）的首字母，后面的数字则根据制冷剂的化学组成按一定规则编写。

▍无机化合物制冷剂：

无机物制冷剂的符号是R7加上该物质的分子量的整数部分，例如氨的符号表示是R717。

▍氟利昂制冷剂：

氟利昂的分子通式是CmHnFxClyBrz，其中，n+x+y+z=2m+2，简写为R(m-1)(n+1)(x)B(z)。

分子中含氯、氟、碳的完全卤代烃简称为“CFC”制冷剂，例如R12分子中含氢、氯、氟、碳的不完全卤代烃简称为“HCFC”制冷剂，例如R22

分子中含氢、氟、碳而不含氯的卤代烃简称“HFC”制冷剂，例如R134a

▍碳氢化合物制冷剂，简称“HC”制冷剂:

a.

饱和碳氢化合物，命名规则基本上和它的衍生物氟利昂一样。

例如：丙烷代号为R290：(分子式为C3H8，m=3，n=8，x=0，那么m-1=2，n+1=9)；

但丁烷代号为R600是个例外（化学式为CH3CH2CH2CH3）；

同素异构物在代号后面加字母a以示不同，如异丁烷代号为R600a（它的化学式为CH(CH3)3）。

b.

非饱和碳氢化合物与他们的卤族元素衍生物的符号命名是先在R后面写上一个“1”，然后再按氟利昂编号规则书写“1”后面的数字，

例如乙烯代号为R1150 （它的化学式是C2H4）。

c.

环状有机物，是在R后面先写上一个“C”，然后按氟利昂的命名方法书写后面的数

字。如八氟环丁烷，它的化学式为C4H8，代号为RC318。

高一化学中的制冷剂知识点

随着现代社会的不断发展，制冷技术被广泛应用于各个领域，

例如家用电器、工业生产、冷链运输等。在高一化学课程中，学

生将接触到与制冷相关的知识点，包括制冷剂的种类、性质以及

环境影响等内容。本文将依次介绍高一化学中涉及的制冷剂知识点，以帮助学生更好地理解和掌握这一领域的基础知识。

一、制冷剂的种类

制冷剂是用于吸收、传递和释放热量的物质，常见的制冷剂种

类有氨、氟利昂、氯氟烃等。氨是一种常用的制冷剂，具有高效、环保的特点。氟利昂（如氟利昂12、氟利昂22）是有机氟化合物

制冷剂，具有较高的化学稳定性和制冷效果。氯氟烃制冷剂（如

R22）是一类由氯、氟、碳等元素组成的化合物，目前正在逐步被淘汰，因为它们会对臭氧层产生破坏性影响。

二、制冷剂的性质

1. 沸点和气化热：制冷剂的沸点与制冷系统的工作温度有关。

沸点较低的制冷剂适用于低温制冷设备，沸点较高的制冷剂适用

于高温制冷设备。而气化热则是指单位质量制冷剂从液态变为气

态所吸收的热量，也是制冷剂的重要性能指标。

2. 迁移潜力：制冷剂在系统内迁移的能力。当制冷剂迁移时，

它的浓度发生变化，可能会对制冷系统的性能造成影响。所以，

制冷剂的迁移潜力需要在设计和操作中加以考虑。

3. 介电常数和电导率：这些性质与制冷剂在电场下的表现有关，对于电冰箱等电力驱动的制冷设备来说尤为重要。制冷剂的介电

常数和电导率越小，制冷系统的效果越好。

4. 环境影响：氯氟烃类制冷剂多存在环境污染问题。因为它们

在大气中能够破坏臭氧层，对地球的自然环境造成威胁。目前，

国际上已经禁止或逐步淘汰氯氟烃制冷剂的使用，转向环保的制

碳氢制冷剂根底知识

(一)制冷剂概述制冷剂概述制冷剂概述制冷剂概述

1、什么是制冷剂？

答：制冷剂又称制冷工质，它是在制冷系统中不断循环并通过其本身的状态变化以实现制冷的工作物质。空调制冷中主要是采用卤代烃制冷剂，其中不含氢原子的称为氯氟烃(CFC)，含氢原子的称为氢氯氟烃(HCFC)，不含氯原子的称为氢氟烃(HFC)。

制冷剂在蒸发器吸收被冷却介质〔水或空气等〕的热量而汽化，在冷凝器中将热量传递给周围空气或水而冷凝。它的性质直接关系到制冷装置的制冷效果、经济性、平安性及运行管理，因而对制冷剂性质要求的了解是不容无视的。2、对制冷剂性质有哪些要求？

（1）环保性

要求工质的臭氧消耗潜能值〔ODP〕与全球变暖潜能值〔GWP〕尽可能小，以减小对大气臭氧层的破坏及引起全球气候变暖。

〔2〕具有优良的热力学特性

具有优良的热力学特性以便能在给定的温度区域运行时有较高的循环效率。

具体要求为：临界温度高于冷凝温度、与冷凝温度对应的饱和压力不要太高、标准沸点较低、流体比热容小、绝热指数低、单位容积制热量较大等。

〔3〕具有优良的热物理性能

具体要求为：较高的传热系数、较低的粘度及较小的密度。

〔4〕具有良好的化学稳定性

要求工质在高温下具有良好的化学稳定性，保证在最高工作温度下工质不发生分解。

〔5〕与润滑油有良好互溶性。

〔6〕平安性。工质应无毒、无刺激性、无燃烧性及爆炸性。

〔7〕有良好的电气绝缘性。

〔8〕经济性。要求工质低廉，易于获得。

3、制冷剂是怎样分类的？

在压缩式制冷剂中广泛使用的是氨、氟里昂和烃类。

一、按照化学成分，制冷剂可分为五类：无机化合物制冷剂、氟里昂、饱和碳氢化合物制冷剂、不饱和碳氢化合物制冷剂和共沸混合物制冷剂。

暖通空调基础知识：什么叫制冷剂制冷剂应具有哪些性能制冷剂又称冷冻剂，它是在制冷设备中进行制冷循环系统中使用的一种制冷工质。并能起着热量传递的作用。

制冷剂的功用主要是经过其物态的变化来传递热量，它在制冷系统中不断的循环，在其蒸发压力下，液体制冷制可吸收热量蒸发成为气体，而在冷凝压力下。气态的制冷剂放出热量而液化，热量在不断的循环系统的装置内转移，所以制冷剂在制冷系统中是不可少的传递热量的工作物质。为了从热工学角度上更接近理想的逆卡诺循环，对制冷剂的性能、热交换设备的换热效率、传热温差等均需有一定的要求、以使制冷设备更经济、合理，对能源消耗更少。同时，应考虑某些制冷剂对大气臭氧层的破坏，而改变制冷方法和制冷设备。

制冷剂应具有如下性能：

制冷剂应具有良好的热力、物理、化学等方面的性能，因完全理想的制冷剂是不存在的，但人们应尽量选择性能较好的制冷剂。

（1）蒸发压力和冷凝压力适中，也就是说在常温下，应具有较低的冷凝压力，而制冷剂蒸发压力最好接近大气压力。甚至高于大气压力，宜采用在大气压力下沸点较低的物质。

（2）单位容积制冷能力应大，因制冷能力越大，在要求一定的制冷量时，其制冷剂的循环量越小，这可减小制冷设备的体积。

（3）便于采用一般的冷却水或空气进行冷凝，也就是制冷剂的临界温度要高。

（4）导热系数、放热系数高，可提高热交换效率。

（5）常压下凝固温度低。

（6）要求制冷剂的密度和粘度小，制冷剂密度小可减小输送管的管径，还会降低压缩机的功率消耗。

（7）具有较稳定的化学性质，在任何温度下应不会分解或化合，对管道无腐蚀，对润滑油应不起化学反应，对润滑油的溶解性应适度。无限的溶解可降低制冷量。

制冷剂物性

1. 简介

制冷剂是用于制冷和空调系统中的工质，用于从低温区域吸收热量并将其传递到高温区域。制冷剂的物性是指其在不同温度和压力条件下的热力学和传热性质。这些物性参数对于设计和优化制冷系统非常重要，因此了解制冷剂的物性是制冷领域的基础知识。

2. 制冷剂分类

制冷剂通常根据其化学成分和应用特性进行分类。常见的制冷剂分类如下：

2.1. 按照化学成分

•氨（NH3）

•二氟二氯甲烷（R22）

•四氟乙烷（R134a）

•异丙醇（R600a）

2.2. 按照应用特性

•惰性制冷剂：如氮气（N2）和氦气（He），用于超低温制冷。

•非惰性制冷剂：具有较高的潜热和热导率，如氨和Freon系列。

3. 制冷剂的物性参数

制冷剂的物性参数主要包括密度、蒸发潜热、热导率和粘度等。

3.1. 密度

制冷剂的密度随温度和压力的变化而变化。密度是制冷剂在给定条件下的质量与体积之比。密度的大小影响着制冷系统的换热效果和压缩机的工作条件。

3.2. 蒸发潜热

蒸发潜热是指在给定温度和压力下，制冷剂从液态转变为气态所吸收的热量。蒸发潜热越大，制冷剂在蒸发过程中吸收的热量越多，故制冷效果也越好。

3.3. 热导率

热导率是指制冷剂传导热量的能力。热导率越高，制冷剂在传递热量时的效率越高。

3.4. 粘度

粘度是描述流体内部阻力大小的物性参数。粘度越大，制冷剂在流动过程中的阻力越大，流动性越差。

4. 不同制冷剂物性的比较

不同制冷剂的物性参数有很大差异，下面以氨、R22、R134a和R600a为例进行比较：

物性参数NH3 R22 R134a R600a

制冷剂基本特性

内容提要：

一提到性质，首先就会想到诸如毒性低、不可燃、效率高、价廉。这些性质当然重要，且还是好的广告卖点。但选择一种制冷剂用于制冷和空调，要考虑的性质远不止上述这些。例如，“效率”就可能意味着许多东西，还可能引起误解和混淆。

本章深入研究所谓好制冷剂的各个方面。多数制冷剂用于蒸气压缩循环。对循环的基本了解将有助于领会制冷剂问题的复杂性。

概述

一提到性质，首先就会想到诸如毒性低、不可燃、效率高、价廉。这些性质当然重要，且还是好的广告卖点。但选择一种制冷剂用于制冷和空调，要考虑的性质远不止上述这些。例如，“效率”就可能意味着许多东西，还可能引起误解和混淆。

本章深入研究所谓好制冷剂的各个方面。多数制冷剂用于蒸气压缩循环。对循环的基本了解将有助于领会制冷剂问题的复杂性。

蒸气压缩制冷循环

除吸收式制冷机，大多数商用空调系统是基于蒸气压缩循环。循环过程从空气中收集热量（叫空调器），或从水中收集热量（叫制冷机）。并向空气排出热量（风冷），或向水中排出热量（水冷）。甚至可将循环过程作为一个加热器，将热量从冷流体（室外空气）转移到热流体（室内空气），这就是热泵。

以水冷式制冷机举例，制冷机利用蒸气压缩循环使水温下降，并将从冷冻水和压缩机中收集的热量排到另一个水回路，由冷却塔冷却排入大气。图 1 显示了基本的制冷回路。回路由以下四个主要部件构成：

图1-基本制冷回路

蒸发器

蒸发器是一个换热器，通过换热过程降低冷冻水的水温，从而取走建筑物的热量。吸收的热量使制冷剂沸腾，从液体变成气体。

压缩机

压缩机装配体由一个主运动部件（一般是电机）和压缩机构成。压缩机的作用是升高制冷剂气体的压力和温度。

制冷原理及基础知识

制冷技术是一种利用机械或其他手段将其中一系统中的热量转移至另

一系统中的技术。制冷的原理是通过创造低温区使得热量从高温区向低温

区传递，最终使得低温区的温度降低。本文将介绍制冷的基础知识，包括

空气制冷和液体制冷。

1.空气制冷：

空气制冷是常见的一种制冷方法。其基本原理是利用空气的物理性质，将空气进行压缩或膨胀，从而实现制冷目的。

空气制冷的循环包括压缩、冷却、膨胀和蒸发四个过程。首先，通过

压缩机将气体压缩，使其温度升高。然后，通过冷凝器将高温高压的气体

冷却至低温高压的液体。接下来，通过节流阀膨胀器将高压液体膨胀为低

温低压液体。最后，通过蒸发器将低温低压液体转化为低温低压气体并吸

收热量。

2.液体制冷：

液体制冷是利用液体的物理性质来实现制冷的方法，常用的液体制冷

剂有氨、氟利昂等。

液体制冷的循环包括蒸发、压缩、冷凝和膨胀四个过程。首先，制冷

剂在蒸发器中自液体转化为气体，吸收周围的热量。然后，通过压缩机将

低温低压的气体压缩为高温高压气体。接下来，通过冷凝器将高温高压气

体冷却至高温高压液体。最后，通过膨胀阀使高温高压液体变为低温低压

液体，并进入蒸发器循环。

3.制冷循环中的关键设备：

a.压缩机：将低温低压的气体压缩为高温高压气体的设备。

b.冷凝器：将高温高压气体冷却为高温高压液体的设备。

c.膨胀阀：控制制冷剂的流量和压力，使高温高压液体变为低温低压液体的设备。

d.蒸发器：将低温低压液体转化为低温低压气体并吸收热量的设备。

4.制冷剂的选择：

制冷剂是制冷系统中的重要组成部分，能够在低温下蒸发吸收热量，然后在高温下冷凝放热。制冷剂的选择需要考虑其热物理性质、化学稳定性和环境友好性等因素。

169种制冷剂的性质参数

制冷剂是用于制冷设备中的介质，常见的有氨、二氟二氯甲烷

（R12）、氟利昂（R22）、氟利昂（R134a）等。下面将对这些制冷剂的性质参数进行详细的介绍。

1.氨（NH3）:

-沸点：-33.35℃

- 密度：0.7714 g/cm³

- 分子量：17.03 g/mol

-比热容：4.7J/g·K

2.二氟二氯甲烷（R12）:

-沸点：-29.8℃

- 密度：1.488 g/cm³

- 分子量：120.9 g/mol

-比热容：0.826J/g·K

3.氟利昂（R22）:

-沸点：-40.8℃

- 密度：1.193 g/cm³

- 分子量：86.5 g/mol

-比热容：0.93J/g·K

4.氟利昂（R134a）:

-沸点：-26.15℃

- 密度：1.207 g/cm³

- 分子量：102.03 g/mol

-比热容：1.19J/g·K

-线膨胀系数：0.0008/℃

除了上述常见的制冷剂，以下为其他常用制冷剂的性质参数：5.氯化甲烷（R40）:

-沸点：-24.2℃

- 密度：1.59 g/cm³

- 分子量：50.49 g/mol

-比热容：0.98J/g·K

-线膨胀系数：0.0009/℃

6.二氟一氯甲烷（R21）:

-沸点：–40.8℃

- 密度：1.551 g/cm³

- 分子量：86.47 g/mol

-比热容：1.03J/g·K

7.氟二氯甲烷（R21）: -沸点：-15.3℃

- 密度：1.379 g/cm³

- 分子量：102.91 g/mol -比热容：0.94J/g·K

-线膨胀系数：0.0009/℃8.二氯二氟甲烷（R21）: -沸点：–29.8℃

制冷技术基础知识包括以下几个方面：

1.制冷原理：制冷技术的基本原理是利用制冷剂在蒸发器中吸热，通过压缩机、冷凝器、节流阀等

热力设备进行压缩、放热、节流，实现对制冷循环中制冷剂状态的变化，达到制冷或制热的目的。

2.制冷剂：制冷剂是制冷循环中的工作物质，它能够在制冷循环中不断循环流动，实现吸热和放热

的过程。常见的制冷剂有氨、氟利昂、丙烷等。

3.制冷系统：制冷系统包括压缩机、冷凝器、蒸发器、节流阀等主要部件。制冷剂在蒸发器中吸收

热量，经过压缩机的压缩，将热量排出到冷凝器中，再通过节流阀减小压力，使制冷剂在蒸发器中再次吸收热量，如此循环往复实现制冷效果。

4.制冷设备：制冷设备包括各种类型的空调、冰箱、冷库等。不同类型的制冷设备适用于不同的场

合和需求，需要根据实际需求选择合适的制冷设备。

5.制冷应用：制冷技术在许多领域都有应用，如食品加工、医药、化工等。通过制冷技术可以实现

对物质温度的调控，达到保存、加工、使用的目的。

总之，制冷技术是现代工业和生活中不可或缺的一种技术，它能够实现对物质温度的调控，满足各种不同的需求。

制冷原理及基础知识

制冷技术是指通过降低物体的温度，使其保持在较低的温度范围内的一种技术。制冷原理主要基于热力学、流体力学和传热学等基础知识。下面我们将详细介绍制冷原理及相关的基础知识。

热力学基础知识：

制冷技术的基础是热力学的第一和第二定律。其中，热力学第一定律是能量守恒定律，即能量不会自行消失或产生；热力学第二定律是熵的增加原理，指出自然界中的热量只能从高温物体传递到低温物体，不可能反过来，因此需要外界的工作或能源来实现低温物体的冷却。

流体力学基础知识：

制冷技术中经常用到的流体是气体或液体。流体力学是研究流体运动的力学学科。制冷系统中最常用的气体是制冷剂，它经过压缩和膨胀的循环可以实现物体的制冷。流体力学的基本方程式包括质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程，对于制冷过程的分析非常重要。

传热学基础知识：

制冷技术中的传热过程是指热量的传递。传热学是研究热量传递的基础学科。传热的方式主要有导热、对流和辐射三种。在制冷领域，常用的传热方式是对流传热，即通过流体的运动来传递热量。理解传热学的基本规律可以帮助优化制冷过程。

制冷循环：

制冷循环是制冷系统的基本工作原理。常见的制冷循环有蒸发-压缩循环和吸收-压缩循环。蒸发-压缩循环主要包括四个过程：蒸发、压缩、

冷凝和膨胀。在蒸发过程中，制冷剂从液体态变为气体态，吸收周围物体的热量；在压缩过程中，制冷剂被压缩成高温高压气体；在冷凝过程中，高温高压气体散热，降低温度，变为高压液体；在膨胀过程中，高压液体流入低压容器中，形成低温、低压的制冷效果。吸收-压缩循环则是利用制冷剂和吸收剂之间的化学作用来实现制冷效果。