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數(shù)據(jù)中心常用制冷劑對比:R410a VS R134a

更新時間:2023-07-14      點擊次數(shù):3529


數(shù)據(jù)中心常用制冷劑對比:R410a VS R134a




目前數(shù)據(jù)中心主要使用兩種制冷劑,一種是R410a,主要用于小型或中型的數(shù)據(jù)中心,空調(diào)制冷量在300-400KW的,另一種是R134a,主要應(yīng)用于大型車載空調(diào)系統(tǒng)、冷凍水機(jī)組等。


一.基本信息


R-410a制冷劑


別名R410a,商品名稱有Freon 410a、SUVA 9100、Genetron AZ-20、Genetron 410a等。


制冷的時候系統(tǒng)工作壓力為0.7-0.8MPa,制熱時候系統(tǒng)工作壓力2.88-3.2MPa


由于R-410a屬于HFC型近共沸環(huán)保制冷劑,是目前世界絕大多數(shù)國家的認(rèn)可并推薦的主流中高溫環(huán)保制冷劑,符合美國環(huán)保組織EPA、SNAP和UL的標(biāo)準(zhǔn),符合美國采暖、制冷空調(diào)工程師協(xié)會(ASHRAE)的A1安全等級類別.


R410a主要特點


(1)不破壞臭氧層。其分子式中不含氯元素,故其臭氧層破壞潛能值(ODP)為0。


(2)毒性極低。容許濃度和R22同樣,都是1000ppm。


(3)不可燃。空氣中的可燃極性為0。


(4)化學(xué)和熱穩(wěn)定性高。


(5)水分溶解性與R22幾乎相同。


(6)是混合制冷劑,由兩種制冷劑組成


(7)不與礦物油或烷基苯油相溶。(與POE[酯潤滑油]、PVE[醚潤滑油]相溶)。


R410a主要用途


(1)R410a作為當(dāng)今廣泛使用的中高溫制冷劑,主要應(yīng)用于家用空調(diào)、中小型商用空調(diào)(中小型單元式空調(diào)、戶式中央空調(diào)、多聯(lián)機(jī))、移動空調(diào)、除濕機(jī)、冷凍式干燥器、船用制冷設(shè)備、工業(yè)制冷等制冷設(shè)備。


(2)R410a制冷劑是新裝制冷設(shè)備上替代氟利昂R22的最佳和最終選擇(通常為空調(diào)系統(tǒng)),對于初裝使用R22的制冷設(shè)備,維修或替換時可以以R410a直接替換R22。


R134a制冷劑


別名R134a、HFC134a、HFC-134a、商品名稱有Freon 134a、Genetron 134a、KLEA 134a等,中文名稱四氟乙烷,英文名稱1,1,1,2-tetrafluoroethane,化學(xué)名1,1,1,2-- 四氟乙烷,化學(xué)式CH2FCF3。


由于R134a屬于HFC類物質(zhì),因此不破壞臭氧層,是當(dāng)前世界絕大多數(shù)國家認(rèn)可并推薦使用的環(huán)保制冷劑,也是目前主流的環(huán)保制冷劑。


制冷的時候系統(tǒng)工作壓力約0.3~0.4MPa;制熱的時候系統(tǒng)工作壓力約1.2~1.4MPa。


R134a的應(yīng)用特性


(1)R134a的全球變暖潛能值(GWP)為1300屬于溫室氣體。


(2)R134a的消耗臭氧潛能值(ODP)為0,這是R134a成為環(huán)保型制冷劑的理由。


(3)R134a的比容是R22的1.47倍,且蒸發(fā)潛熱小,因此R134a機(jī)組的冷凍能力僅為R22機(jī)組的60%。按單位制冷量價格計算,R22機(jī)組的價格約為R134a機(jī)組的60%左右。


(4)R134a的熱傳導(dǎo)率比R22下降10%,因此R134a機(jī)組的換熱器的換熱面積需要更大。


(5)R134a的吸水性很強(qiáng),是R22的20倍,因此對機(jī)組系統(tǒng)中干燥器的要求更高,以避免發(fā)生冰堵現(xiàn)象。


(6)R134a比R22對橡膠類物質(zhì)的膨潤作用較強(qiáng),在實際運行中冷媒泄漏率較高。另外對銅的腐蝕性較強(qiáng),使用過程中會發(fā)生“鍍銅現(xiàn)象",因此系統(tǒng)中必須增加添加劑。


(7)R134a系統(tǒng)需要專用的壓縮機(jī)及專用的脂類潤滑油,脂類潤滑油由于具有高吸水性、高起泡性及高擴(kuò)散性,在系統(tǒng)性能的穩(wěn)定性上劣于R22系統(tǒng)所使用的礦物油。


(8)R134a等HFCs類冷媒及其專用脂類油的價格高于R22,設(shè)備的運行維護(hù)成本更高。


R134a主要用途


(1)R134a作為使用泛的中低溫環(huán)保制冷劑,是R12的替代品。


(2)主要應(yīng)用于在使用冰箱、冷柜、飲水機(jī)、汽車空調(diào)、中央空調(diào)、除濕機(jī)、冷庫、商業(yè)制冷、冰水機(jī)、冰淇淋機(jī)、冷凍冷凝機(jī)組等制冷設(shè)備中,同時還可應(yīng)用于氣霧推進(jìn)劑、醫(yī)用氣霧劑、殺蟲藥拋射劑、聚合物(塑料)物理發(fā)泡劑,以及鎂合金保護(hù)氣體等。


二.兩者對比

1、熱力性質(zhì)


R410a系統(tǒng)工作壓力較R134a高,運行壓力大概高出50%~60%,在相同的冷凝或蒸發(fā)工況下,R410a的dP/dT均比R134a高出很多。因此,在熱力物理特性方面,R410a比R134a要好。


2、環(huán)保特性


ODP值(消耗臭氧潛能值)均為0,但R134a制冷劑的GWP值(全球變暖潛能值)比R410a低很多,R410a的CO2減排比例比R134a高38%,這就表示在CO2減排方面R134a明顯優(yōu)于R410a制冷劑。


3、循環(huán)性能


R410a單位容積制冷量比R134a要高出1.2倍左右,功耗增加1.5%,實驗結(jié)果也表明采用了R134a的制冷系統(tǒng)比R410a能效比略高。


4.制造成本


R410a制冷劑在容量和壓力上都高于R134a制冷劑,不但可以用更小排量的壓縮機(jī),還可以用更小直徑的管路和閥門,所以使用R410a制冷劑系統(tǒng)成本較低。而R134a要想達(dá)到同樣的制冷量,需要更高的輸氣量。如果使用同一種形式的壓縮機(jī),那需要配置更大排氣量的壓縮機(jī),更大的蒸發(fā)器、冷凝器和管路等,這會導(dǎo)致制冷系統(tǒng)的制造成本增加,微小型數(shù)據(jù)中心不建議使用。


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R410a制冷劑與R134a制冷劑部分特性對比




由此可見,與R134a相比,R410a具有一定優(yōu)勢,目前主要在小機(jī)組上使用。而R134a現(xiàn)在主要應(yīng)用在熱泵機(jī)組和家用冰箱等場所,在離心冷水機(jī)組中也有使用,不過在蒸發(fā)溫度低于-15℃時,不建議使用R134a。但是它們的GWP值都比較高,隨著環(huán)保壓力日漸增大, R410a和R134a的也將被逐漸替換,到時候數(shù)據(jù)中心又會出現(xiàn)哪些新的主流制冷劑呢?這些變化又會對壓縮機(jī)、UPS等設(shè)備提出哪些新的要求呢?我們將會持續(xù)關(guān)注這些制冷動態(tài),并第一時間與大家分享。


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