什麼是製冷劑？

冷媒是用於冷凍和空調系統的化學物質。它們的工作原理是吸收熱量並循環傳遞熱量，以實現空氣或物體的冷卻。

冷媒通常具有較低的沸點，使其能夠在相對較低的溫度下蒸發並冷卻周圍環境。當處於液態時，冷媒吸收熱量並蒸發成氣體。然後，透過壓縮和冷凝過程，冷媒釋放熱量並返回液態，為下一個循環做好準備。

常用冷媒的種類和代號有哪些？

氯氟烴（CFC）

• R11（三氯氟甲烷）
• R12（二氯二氟甲烷）
• R113（三氯三氟乙烷）
• R114（二氯四氟乙烷）
• R115（氯五氟乙烷）

氫氯氟烴 (HCFC)

• R22（一氯二氟甲烷）
• R123（1,1,1-三氯-2,2,2-三氟乙烷）
• R124（二氯氟乙烷）

氫氟碳化物 (HFC)

• R134a（1,1,1,2-四氟乙烷）
• R410A (50% R32 + 50% R125)
• R404A（44% R125 + 52% R143a + 4% R134a）
• R407C（23% R32 + 25% R125 + 52% R134a）

氫氟烯烴 (HFO)

• R1234yf（2,3,3,3-四氟丙烯）
• R1234ze(E)（2,3,3,3-四氟丙烯）

在過去的幾十年裡，氯氟烴（CFC）和氫氯氟烴（HCFC）被廣泛用作冷媒。然而，由於它們對臭氧層產生有害影響並導致全球暖化，國際社會已採取行動限制並逐步淘汰這些物質。現代冷媒通常屬於氫氟碳化物 (HFC) 或氫氟烯烴 (HFO) 類別，它們可以降低臭氧消耗潛力。

什麼是好的冷媒？

理想的冷媒應具有以下物理和化學特性

物理特性

• 高蒸發壓力：冷媒應具有比大氣壓力更高的蒸發壓力，以防止空氣進入系統，使系統操作更容易。
• 高蒸發潛熱：蒸發潛熱高的冷媒可以用較少的冷氣劑量吸收大量的熱量。
• 高臨界溫度：臨界溫度越高，表示冷媒可以在常溫下使用環境空氣或水進行冷凝和液化。
• 低冷凝壓力：較低的冷凝壓力使冷媒能夠在較低的壓力下液化，從而降低壓縮比並節省壓縮機功率。
• 低冷凍溫度：冷媒應具有較低的凝固點，以防止其凍結並導致蒸發器內的循環問題。
• 低比容氣態冷媒：氣態冷媒的比容較低是理想的，因為它允許使用較小的壓縮機體積，降低成本，並允許使用較小的冷媒管進行吸入和排出。
• 高密度液體冷媒：液體冷媒的密度較高，可使用較小的液體管路進行管路連接。
• 在冷凍油中的溶解度：冷媒應可溶於冷凍油，以消除系統中油分離器的需要。

化學特性

• 化學穩定性：冷媒應表現出穩定的化學性質，在其使用溫度範圍內不會發生化學分解或其他變化。
• 無腐蝕性：冷媒不應腐蝕鋼材或其他金屬。例如，氨對銅有腐蝕性，因此在氨製冷系統中不宜使用銅管。還需要良好的絕緣性能，以防止損壞壓縮機馬達絕緣，確保不與銅線圈直接接觸。
• 無環境污染物：冷媒應環保，對自然環境無危害，對臭氧層影響小，溫室效應低。
• 無毒：冷媒應無毒，不會對人體健康造成危害。
• 非爆炸性、不燃性：理想的冷媒不應具有爆炸性或易燃性，以確保系統安全。

因此，好的冷媒應具備高效能、環保、安全、相容性和可替代性以及經濟可行性。這些特性有助於實現永續的冷凍空調系統，減少其對環境的負面影響，同時確保個人的舒適和安全。

高效率：好的冷媒應具有較高的製冷能力和傳熱效率，以實現快速有效的製冷。它應該能夠在給定的操作條件下提供所需的冷卻效果，同時最大限度地減少能源消耗和營運成本。

環保：優秀的冷媒應該對大氣臭氧層和全球暖化的影響最小。它們的臭氧消耗潛值 (ODP) 應該較低或為零，且全球暖化潛勢 (GWP) 也應較低。這有助於減少對臭氧層的破壞並減輕對地球氣候的不利影響。

安全指引：冷媒應具有良好的安全性能，包括低毒性和低可燃性。它們在正常工作條件下應穩定可靠，不會對人體健康和環境造成危害。

相容性和替代性：好的冷媒應該與現有的冷凍設備和系統相容，並且能夠取代現有的冷媒。這有助於最大限度地降低設備更換和系統改造的成本，同時促進採用永續和環保的措施。

經濟可行性：冷媒的成本應合理且負擔得起，以確保其在商業和工業應用中的經濟可行性。在評估冷媒的優劣時，經濟可行性是一個重要的考慮因素。

空調常用冷媒

R410A：這是一種由 R32 和 R125 組成的非臭氧消耗混合冷媒。它廣泛應用於住宅和商業空調系統，具有高效率和低全球暖化潛力。

R32：也稱為二氟甲烷，是一種單組分冷媒。它具有高蒸發壓力和潛熱，使其適合空調系統的高效性能。 R32也廣泛應用於住宅和商用空調設備。

R22：也稱為二氟氯甲烷或 Freon-22，是一種由於對臭氧層有害影響而被逐步淘汰的冷媒。它曾經常用於空調系統，但現在被認為對環境有害。

R134a：也稱為四氟乙烷或 Freon-134a，是汽車空調和家用冷凍設備中常用的替代冷媒。與 R22 相比，它的臭氧消耗潛力較低，但仍會導致溫室氣體排放。

值得注意的是，出於環境和永續發展的考慮，一些國家和地區正在逐步淘汰對環境影響較大的冷媒（如R22）的使用，轉而使用更環保的替代品（如R410A和R32 ）。

R32與R410A性能對比

對環境造成的影響

R32 的全球暖化潛值 (GWP) 較低，為 675，這意味著與其他冷媒相比，它的溫室效應較低。

R410A 的 GWP 較高，約 2088，對溫室氣體排放的貢獻較大。

熱效率

R32 具有更高的冷凝和蒸發溫度，從而提高空調系統的能源效率。

R410A的性能略低於R32，需要更大的冷凝器和蒸發器才能達到相同的冷卻效果。

安全指引

R32 屬於輕度易燃冷媒，屬於 A2L 類（輕度易燃、低毒性）冷媒。在處理和使用過程中需要採取特殊的安全措施。

R410A是一種不可燃冷媒，屬於A1級（不可燃、無毒），相對安全。

系統設計

R32 冷媒系統由於其較高的冷凝和蒸發溫度，可以採用較小的組件進行設計，從而減少系統品質。

如何檢測冷媒洩漏

視覺、嗅覺和聽覺檢查：觀察是否有明顯的冷媒洩漏，聞是否有異常氣味（例如刺鼻的氣味），並聆聽是否有異常聲音（例如顯示氣體洩漏的嘶嘶聲）。

氣體檢測劑：使用專門的氣體檢測劑，將其噴灑在可疑洩漏區域，例如管道連接和閥門。如果有洩漏，氣體檢測劑會產生氣泡或顏色變化，指示洩漏的位置。

紫外檢測：透過在冷媒中添加特殊的紫外線 (UV) 示踪染料並使用紫外線燈照亮潛在的洩漏區域。如果有洩漏，示蹤染料將發出可見螢光，有助於洩漏檢測和定位。

電子檢漏儀：這些是專用電子設備，旨在檢測冷媒洩漏。它們利用冷媒洩漏感測器來檢測空氣中冷媒濃度的變化，並在檢測到洩漏時提供警報或指示。

常用的冷媒檢測感測器有哪些？

 

紅外線冷媒氣體感測器

紅外線感測器透過測量冷媒分子在紅外線光譜中的吸收特性來檢測冷媒的存在和濃度變化。

• 高靈敏度：紅外線感測器對冷媒的吸收特性高度敏感，可以偵測低濃度的冷媒。
• 高選擇性：紅外線感測器可以透過調節檢測波長範圍來實現對特定冷媒的選擇性檢測。
• 使用壽命長：紅外線感測器通常具有較長的使用壽命和較高的穩定性。

• 成本較高：與其他感測器類型相比，紅外線感測器相對昂貴。
• 環境影響：紅外線感測器對溫度、濕度等環境條件較為敏感，需要在適當的環境下使用。

ZRT510 冷媒感知器模組，A2l 感知器

• 目標氣體： R454B
• 檢測範圍：
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MH-Z1542B-R32氟利昂冷媒感測器模組

• 目標氣體： 製冷劑
• 檢測範圍： 0~5.00% 體積
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MH-441D NDIR紅外線冷媒感測器

• 目標氣體： 製冷劑
• 檢測範圍： 0〜5％VOL
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半導體冷媒氣體感測器：

半導體感測器利用冷媒和半導體材料之間的相互作用，透過測量電阻、電容或電流的變化來檢測冷媒的存在和濃度變化。

• 成本低：半導體感測器通常成本較低，適合大規模應用。
• 小型化：半導體感測器尺寸小，可以輕鬆整合到各種設備和系統中。
• 即時響應：半導體感測器響應時間快，可即時監測冷媒洩漏。

• 選擇性差：半導體感測器對多種氣體敏感，可能會受到其他氣體的干擾。
• 靈敏度有限：半導體感測器對冷媒的靈敏度相對較低，可能無法偵測低濃度洩漏。

ZP211冷媒氣體偵測模組

• 目標氣體： 製冷劑氣體R290
• 檢測範圍：
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ZP201 r32氣體感知器模組

• 目標氣體： 製冷劑氣體R32
• 檢測範圍： 警報值5000ppm
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MP510C r134a感測器

• 目標氣體： 冷媒氣體：R32、R134a、R410a、R290
• 檢測範圍： 100-10000ppm
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