R32冷媒在窗式空調上的應用研究

魏子棟 周祥

摘要：R32是一種新型的環保冷媒，作為R410A冷媒的一種重要的替代冷媒，其具有ODP為0，GWP極低的特點。本文對R32冷媒與傳統R410A冷媒在窗式空調上的制冷特性進行對比，并對其在窗式空調上的焊接方式和生產安全性進行了探討。

關鍵詞：R32；窗式空調；制冷特性；焊接方式

Experiment Study of R32 Refrigeration in Window Air Conditioner

WEI Zidong ZHOU Xiang（Guangdong Midea Refrigeration Equipment Limit Company Foshan 528311）

Abstract：R32 is a new environment-friendly refrigerant， As an important alternative refrigerant of R410A refrigerant， it has the characteristics of 0 ODP and extremely low GWP. In this paper， the refrigeration characteristics of R32 and traditional R410A in window type air conditioning are compared， and the welding method and production safety of R32 in the window type air conditioning are also discussed.

Keywords：R32； Window type air conditioner； Refrigeration capacity； Welding method

1、引言

窗式空調是一種可以安裝在窗戶上的空調器，因其安裝方便、價格優惠得到了很大推廣，特別是應用于車庫、儲藏室等一些封閉的空間內。隨著對冷媒的環保要求越來越高，冷媒不僅需要對臭氧層無破壞，其全球變暖潛值也不宜過高，R32冷媒作為呼聲最高的兩種替代冷媒之一，具有ODP為0，GWP極低的特點，環保性極高，目前國內部分廠家已經將R32冷媒運用到窗式空調上，本文對R32冷媒與傳統R410A冷媒在窗式空調上的制冷特性進行對比，并對其在窗式空調上的焊接方式和生產安全性進行了探討，為R32冷媒在窗式空調上的應用推廣提供指導和借鑒。

2、R32與R410A冷媒制冷特性比較

2.1 R32與R410A的熱物性比較

表1是R32與R410A的熱物性參數對比表，由表可知，R32的熱物性[2]與R410A的熱物性很相近，并且相對于R410A其全球變暖系數也極低，在環保方面更具優勢。

2.2 R32冷媒與R410A的性能實驗對比

為了更加準確的分析不同冷媒在窗式空調上的制冷效果，本文采用某企業生產的窗式空調8K機作為實驗對象，如圖1所示，在相同的蒸發器、冷凝器和相近排量壓縮機的基礎上，分別采用R32和R410A兩種冷媒進行制冷實驗，并進行微調毛細管和冷媒量，使得各自系統的制冷效果達到最優。

制冷量實驗采用北美標準工況室內干濕球溫度為26.7/19.4℃，室外測干濕球溫度為35/24℃，測試方法采用空氣焓差法進行測試。相關實驗條件如表2所示。

表3是R32和R410A兩種冷媒在窗式空調上的數據對比，由表3可知，R32冷媒相對于R410A在制冷量上相近，在能效上提高5.1%，并且排氣溫度降低8.8℃，冷媒充注量減小20.5%。

3、R32冷媒的封口方式

3.1 超聲波焊接

R32冷媒是一種可燃冷媒，常規的明火焊接方式不適用，現在主流的兩種針對于可燃冷媒的焊接方式主要是超聲波焊接和洛克林液封口，其中超聲波焊接是一種機械處理過程，主要是在加壓情況下利用高頻振動波使兩個焊接的表面產生摩擦，從而形成分子間融合。

其焊接特點有：

（1）超聲波焊接具有快速、節能和融合強度高的特點，超聲波焊接時間少于1秒，并且焊接強度接近于本體。

（2）超聲波焊接過程無火花，接近冷態加工，環保安全，適用于R32和R290等可燃易爆冷媒的焊接。

（3）超聲波焊接對金屬件的厚度和焊點位置要求較高，一般厚度小于5mm，焊點位置不能太大。

3.2 洛克林液封口

洛克林封口使用到的工具主要包括洛克林接頭、洛克林液和洛克林鉗，主要通過洛克林鉗對洛克林接頭內部的特殊接頭進行擠壓，使得中間管徑不斷減小，讓該管與連接管緊密吻合在一起，并且為了保證密封的可靠性，采用洛克林液對連接管表面進行處理，流入接頭中間管和連接管中的縫隙，變硬后對金屬表面的凹槽及傷痕進行修補。

4、R32冷媒在窗式空調上的安全應用

由于R32冷媒的弱可燃性，在窗式空調上的安全應用需要提高一定的要求，筆者研究了相關文獻并結合窗式空調的特性在生產、實驗和使用過程提供了以下建議。

（1）生產和實驗過程中新增專用的氦檢系統、通風設備和冷媒安全報警系統，氦檢系統可以有效的對空調生產中的冷媒泄露進行檢測，通風設備可以保證冷媒泄露后進行通風擴散，避免濃度達到易燃點，冷媒安全報警系統同樣為冷媒泄露可能產生的風險進行排查。

（2）窗式空調新增整機、壓縮機、電控盒防火設計，整機采用防火阻燃材料，壓縮機端子出口采用金屬阻燃并將保護器設置為內保，電控盒采用密封阻燃，防止冷媒泄露進入電控盒內部產生可燃風險。

（3）充注量控制，對于可燃性冷媒來說，充注量越大，對安全和防火的要求越高，并且有最小使用面積的限制，R32冷媒在窗式空調上的充注量進行嚴格控制。

5、結論

（1）實驗數據表明，相對于常規冷媒R410A，R32在同等狀態下制冷量相近，能效提高5.1%，排氣溫度降低8.8℃，冷媒充注量同比降低20.5%，制冷表現良好。

（2）R32是可燃冷媒，其生產封口方式與常規火焊不同，采用的是超聲波焊接或者洛克林液封口。

（3）R32冷媒在窗式空調上安全應用可以采用新增氦檢和冷媒報警系統、采用防火阻燃設計和充注量嚴格控制等方案。

參考文獻

[1]金聽祥，劉凱濤，楊濱濱. L20替代R22在窗式空調器中的試驗研究[J]. 低溫與超導. 2017 （04）

[2]何志超，馮海杰，余雄輝.整體式空調系統中R32替換R410A的對比分析[J]. 家電科技. 2015 （08）