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空调制冷剂的前世今生!

2017-03-21 10:36:58  

你知道吗?空调制冷剂最初的发明者原本的职业居然是金匠。

人类的需求是推动历史前进的源动力,制冷技术就是这样应运而生。1834年,Jacob Perkins这个来自美国的发明家向外界展示了它所研制的蒸汽压缩制冷循环技术,这算是开启了人类在制冷技术的大门。

在这之后,围绕制冷剂的发明和变革始终没有停息过。当时那个年代所采用的制冷剂大多为比较容易获得的流体(液体和气体的总称),比如,乙醚、水/硫酸、酒精、氨/水等,而让我们关注的是,在那时就有人提出用二氧化碳作为制冷剂的方案,不过,由于技术的限制,二氧化碳的特性并没能被充分挖掘出来。总体来看,这一阶段所诞生的制冷剂种类均以化合物(两种或两种以上的元素组成的纯净物)为主。

经过大量的论证,Carrier和Waterfill两个人将一直停留在纸上谈兵阶段的理论基础于1924年进行了实践,在制冷剂的选择上,他们排除了一些有着明显缺陷的物质,比如,上面提到二氧化碳以及对金属有腐蚀的四氯化碳等,最终,二氯乙烷成为在第一台离心式压缩机中循环的制冷剂。

制冷技术的应用:20世纪初,制冷技术开始在大厦中投入使用,它开始成为调节大厦内部温度的主要手段,位于美国德克萨斯州的梅兰大厦是第一个整体装配空调的高层建筑。

20世纪30年代,一系列卤代烃制冷剂相继出现,杜邦公司将其命名为氟利昂(Freon)。这些物质性能优良、无毒、不燃,能适应不同的温度区域,显著地改善了制冷机的性能。几种制冷剂在空调中变得很普遍,包括CFC-11、CFC-12、CFC-113、CFC-114和HCFC-22.

20世纪50年代,开始使用共沸制冷剂。60年代开始使用非共沸制冷剂。空调工业从幼小成长为几十亿美元的产业,使用的都是以上几种制冷剂。到1963年,这些制冷剂占到整个有机氟工业产量的98%。到1970年代中期, 对臭氧层变薄的关注浮出水面,CFC族物质可能要承担部分责任。

到1970年代中期, 对臭氧层变薄的关注浮出水面,CFC族物质可能要承担部分责任。这导致了1987年《蒙特利尔议定书》的通过,议定书要求淘汰CFC和HCFC族。新的解决方案是开发HFC族,来担当制冷剂的主要角色。HCFC族作为过渡方案继续使用并将逐渐淘汰。

在20世纪90年代,全球变暖对地球生命构成了新的威胁。虽然全球变暖的因素很多,但因为空调冷柜制冷耗能巨大(美国建筑物耗能约占总能耗的1/3),且许多制冷剂本身就是温室气体,制冷剂又被列入了讨论范围。虽然ASHRAE标准34把许多物质分类为制冷剂,但只有少部分用于商业空调。

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