高玉平

珠海格力电器股份有限公司 广东珠海 519070

1 目前空调系统冷媒简介

目前市场占主导地位的制冷剂是R32和R410A、R22以及R290等。而ODP（臭氧层消耗潜能）值大于0的R22正被逐步淘汰，而作为替代品的其他ODP=0的冷媒均具备不同的缺陷，如R410A的GWP（温室效应潜能）值较高，R290、R32具备可燃性等。随着环境保护不断提上日程，目前的空调冷媒急需一场变革。DR55作为一种新冷媒，具备不破坏臭氧层、低GWP值的性质，但其物理性质、安全性能等暂未见权威文献报道。本文就从DR55冷媒的能效、性能等方面与目前主导地位的冷媒进行对比分析。

2 冷媒组分和环安性能对比

2.1 冷媒组分对比

从表1中可以看出，DR55为混合制冷剂，其组分比R410A多了R1234yf。厂家提供的资料称，DR55与制冷空调中常用的多种塑料和塑胶进行试验，其兼容性与R410A冷媒非常接近；环保方面，DR55冷媒与R32、R410A均不破坏臭氧层的环保冷媒，而温室效应潜能GWP值与R32相当，相比R410A具备明显优势；安全方面，DR55冷媒与R32、R410A均为低毒性冷媒；可燃性与R32相同，均为微可燃冷媒，而R410A的安全性较高。

2.2 环安性能对比

DR55以上参数来源于厂家提供的资料，国际标准或其它文献均未见相关的环保性能数据和安全数据。按照ISO 817-2014制冷剂安全性分类，DR55属于低可燃冷媒，安全性较高。

表1 冷媒组分对比

表2 环安性能对比

3 理论性能对比

3.1 理论制冷循环对比

蒸发温度按10℃、冷凝温度按40℃，过热度、过冷度均为0，不考虑两器大小、风机转速等因素，进行理论制冷循环分析，得出结论如表3所示。

从表3的数据中可以看出，在相同的压缩机排量、频率和相同的蒸发温度、冷凝温度中：

（1）DR55冷媒的理论制冷量只有R32的87%、R410A的96%。

（2）EER三者基本相当，DR55比R32略低、比R410A略高。

（3）DR55的冷凝压力比R32低2.1公斤，比R410A低1.5公斤。

表3 DR55、R32、R410A理论循环数据对比

表4 低温制热测试数据对比

3.2 相同温度的冷媒压力对比

根据厂家提供的DR55冷媒数据，以及REFPROP软件自带的数据库，绘制三种冷媒的温度-压力曲线如图1所示。

图1 DR55、R32、R410A冷媒压力对比

4 实测性能对比

4.1 样机配置

R32和DR55使用同一套样机进行试验，R410A的数据来源于量产顶标机型的评审数据。两套样机的蒸发器组件、冷凝器组件、内外电机、压缩机排量都相同。

4.2 试验方案

DR55灌注量与R32一致（1100克），测试额定制冷、中间制冷、额定制热、中间制热、低温制热。DR55灌注量优化后复测以上项目进行对比。

4.3 试验数据及分析

4.3.1 DR55与R32、R410A的额定、中间性能对比

相同频率下，DR55能力不足，额定制冷、额定制热均需要升8Hz才能达到R32冷媒的能力；相同能力下，DR55冷媒的最佳排气比R32低，额定制冷低5℃左右，额定制热低7℃左右；相同能力时，DR55冷媒的压力比R32低，额定制冷、额定制热偏低约0.1MPa；能效方面，达到相同能力时，中间点的能效比两者相当，而额定点的能效DR55偏低0.1～0.2W/W。

4.3.2 对比R32冷媒频率等数据

额定制冷频率上升5Hz，能效比下降0.177，排气下降3℃，压力上升0.15MPa；额定制热频率上升3Hz，能效比下降0.141；排气下降3.5℃，压力上升0.148MPa；中间制冷能效比上升0.108，中间制热能效比基本相当。

4.3.3 对比R410A冷媒频率等数据

额定制冷频率下降2Hz，能效比上升0.146，排气下降1℃，压力基本相当；额定制热频率下降3Hz；能效比上升0.116，排气上升7.3℃，压力基本相当；中间制冷能效比基本相当，中间制热能效比下降0.117。

图2 三种冷媒的季节能效对比

4.3.4 低温制热能力对比

低温制热能力测试结果如表4所示，对比R410A：灌注量为1100克时，DR55需要升频约10Hz才能达到相近的能力；灌注量为1250克时，DR55需要升频约6Hz才能达到相近的能力。对比R32：灌注量为1100克时，DR55需要升频约14Hz才能达到相近的能力；灌注量为1250克时，DR55需要升频约8Hz才能达到相近的能力。

4.3.5 APF、SEER、HSPF对比

对比R410A冷媒：DR55的季节能效比略高，APF高0.070，SEER高0.084，HSPF高0.052；对比R32冷媒：DR55的季节能效比略低，APF低0.045，SEER低0.035，HSPF低0.053。

对比R410A冷媒：相同配置、能力，DR55额定测试点的频率降低约3Hz，低温制热需提高约6Hz，极限能力较差；实测额定制冷能效比略高约0.15，中间制冷、额定制热基本相当，中间制热略低0.12左右，APF、SEER、HSPF略高0.05～0.08；高压比R410A略低不到1公斤；灌注量比R410A少150克。

对比R32冷媒：相同配置、能力，DR55额定测试点的频率需提高3～5Hz，低温制热频率需提高约8Hz，极限能力较差；额定点能效比R32低0.15左右，中间制冷高0.1，中间制热基本相当，APF、SEER、HSPF略低0.05左右；高压与R32基本相当（因DR55需要升频），灌注量比R32多150克。

从以上数据来看，DR55混合制冷剂所表现出的特性最适用于制冷剂的直接切换，无论是从压缩机或空调系统的角度而言都可最大程度地减少切换成本和产品的复杂性以及加快研发的进度。同时通过其他途径了解到，从能效，冷量，运行范围以及油兼容性多方面综合来看其性能亦表现良好。可以预计不久的将来，DR55一定会成为空调等产品的主导型冷媒。

5 结语

根据理论分析以及实测结果，新冷媒DR55在成本、性能等方面都有一定的优势，但是需要进一步改善提高单位容积冷媒的能力和极限能力。通过不断的尝试相信新冷媒DR55一定会有不错的表现，应用在空调系统中。

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