R407c与R134a的部分数据

一、R407C 的最显著的优点在于其单位质量、单位容积制冷量大，下面具体探讨其运用于巴士空调时，系统的制冷量和能效比。 R407C 作为一种非共沸制冷剂，相变时存在温度滑移现象，也就是说在冷凝和蒸发过程中，压力不变但温度变化。冷凝开始时的温度为露点温度，冷凝至饱和时为泡点温度。在蒸发过程中，HFC125和HFC 32 比HFC134a 容易蒸发，后蒸发的富HFC134a 沸点渐渐升高，因此我们不能像纯工质一样用饱和温度来确定工况，而采用露点温度和泡点温度的算术平均值作为确定工况点的等效平均温度。考虑到汽车空调的运行工况会发生变化，我们选两个典型工况进行分析： 

工况1 ：汽车空调的标准设计工况，  蒸发温度0 ℃，冷凝温度 55℃，过热度 5 ℃。  

工况2 ：汽车空调的怠速运行工况，  蒸发温度5 ℃，冷凝温度 55℃，过热度 5 ℃。 

依据表2数据，我们不难分析得出以下结论： 在使用R407C空调时

1) 假设客车空调在同样工况，同等转速条件下，选用同样的压缩机比使用 R134a 时冷量增加约50% 。 

2) 在负荷相同的情况下，要达到同等降温效果，系统所需单位时间压缩机排量减少约50% 。 

3) 在负荷相同的情况下，采用同样排量的压缩机，要达到同样的降温效果，所需的压缩机转速比R134a 系统低很多。 

4) 影响巴士空调制冷量和能效比的因素很多，以上讨论的是环境温度对系统的影响，由于目前巴士空调90% 以上为非式空调，即空调压缩机的转速随着客车发动机的转速变化而变化，空调系统的冷量和能效比也随之不断发生变化，当发动机转速高时系统制冷量增加，而空调能效比则会下降。当系统使用R407C 制冷剂时，在客车怠速条件下即可达到较大制冷量，而此时，无论是能效比还是系统的可靠性都比较理想。

实验1 ：采用两套同样的压缩机和空调系统，不同的压缩机转速以达到设定制冷量（17.5kW）, 

检测压缩机的转速和输入功率，结果如下： 

制冷剂           R134a       R407C 

制冷量(kW)        17.5        17.5 

压缩机转速(rpm)    2000       1000 

输入功率(kW)       6.3         5.5 

制冷量/ 能耗       2.78       3.18 

实验2 ：选用同样顶置空调系统，分别选用排量为616cc/ 转的压缩机采用R134a  制冷剂，与排量为492cc /转的压缩机采用 R407C 制冷剂，在同样的室内，室外环境干、湿球温度条件下，系统制冷量上升１０％。

实验3 ：用 3 台同样的空调（冷王 R6-M1 顶置空调），采用不同的制冷剂 R407C ， R22  和R134a,以相同转速进行降温测试,  测试车厢内降温速度，

结果如下：起始温度 43°C ，40分钟后，134a 系统为25°C  ，407C系统为20°C，而R407C 17分钟后，就达25°C。 如下图1所示。

二、

R407C换热强化的方向 

强化R407C 系统换热性能的关键是减小气相传质阻力层，尽可能的破坏、干扰及减薄气膜。由于R407C 管内换热的气膜比R134a厚，因此在使用内螺纹管等强化管时，要采用更大的肋高。另外一个有效的方法是适当地提高工质的流速，减薄气膜，从而减小热阻。可采用较小的管径或者微通道平行流换热器来达到增加流速的目的。另外，R407C 在高热负荷时具有较好的换热性能。 

因R407C 是非共沸混合制冷剂，为防止组分变化，制冷剂充注时需采用液态充注。 由于单位容积制冷量的增加，同样的系统所需的压缩机排量、膨胀阀及制冷剂管路截面积减小。 因R407C 是混合制冷剂，制冷剂泄漏后易引起组分的变化，引起制冷量的下降，对设备的密封性要求较高。如果制冷剂的泄漏量较大时，需全部更换制冷剂。

采用R407C 作为制冷剂时，压缩机的吸气和排气压力比R134a 分别高约 60% ，系统的高、低、中压压力开关的动作压力值需要调整。 由于排气压力的升高，对系统尤其是冷凝侧的气密性，强度，抗振性的要求价高。管路、换热器的壁厚、密封件，其气密性、爆破试验标准均比常规使用R134a  空调提高，对焊接、加工工艺水平的挑战更大。 R407C 与R134a 的材料兼容性一致，因此，空调系统选用的密封件、软管、冷冻油等材料与R134a系统相同。 

三、

对R407C 和R32/ R134a 在外径为7. 0mm  的水平光管内的沸腾换热进行了实验研究 , 得出了两者的沸腾换热系数随干度和质量流率的变化情况。并与R32 、R125、R134a  进行了比较, 指出由于汽液界面上传质阻力的存在,R407C 和R32/ R134a 的平均换热系数比R134a  约低30 % ,  尤其是在低干度和低质量流率区,  换热系数降低的更多,  由此提出了一种考虑传质影响和核态沸腾作用的关系式来预测三元制冷剂混合物的换热系数。

  四、

安全环保性

R407C 是由R32、R125、R134a  组成的非共沸混合工质, 低毒不可燃, 属安全性制冷剂。制冷剂的环保性能主要由两个重要的环境指标来体现, 即臭氧衰减指数ODP 和温室效应指数GWP 

R407C的ODP 为0 ,

GWP 约为0. 05 , 

均优于R22( ODP 为0. 04  ～ 0. 06 , GWP为0. 32～0. 37) , 

即R407C 的环保性能优于R22。

制冷剂的环保性能主要由两个重要的环境指标来体现, 即臭氧衰减指数ODP 和温室效应指数, R407C 的ODP 为0 ，是一种对臭氧层无破坏的环保型制冷剂。 

汽车空调温室效应指数的计算则相对比较复杂，本文引用的观点，国际上最先采用GWP来衡量气体对全球变暖的影响，该指标便于研究各种制冷剂自身对全球气候变暖的影响。

R407C 制冷剂的GWP 为1700，

R134a  的GWP 为1300 ；

因此单纯从GWP的角度来看，R407C 的温室效应略高于R134a。

R407C和R134a空调的区别

	R134A	R407C		R22
标准沸点	-26.2	-43.6		-40.84
临界温度	101.1	87.3		96.13
临界压力	4.06	4.819		4.986
临界密度	515	515.78		524
分子量	102	86.2		86.48
ODP<消耗臭氧潜能值>	0	0		0.05

制冷剂的蒸汽压力特性不相同：R134a的蒸汽压力比R22低39%左右，R407c的蒸发压力比R22高10%。

R407c是非共沸制冷剂、其成分浓度随温度压力而变化。这对空调系统的生产、调试和维修都带来一定困难，同时对其热传导性能也会产生一定的影响。

两种制冷剂在一台分体式空调上实验结果：（相对于R22的性能数据）

空调制冷量：6.0Kw   环境温度为35度

相对R22的性能影响	R134a	R407c
热力性能（%）	+2	-4
压缩机性能（%）	+3	-1
热交换器性能（%）	-6	-2
管路（%）	-2	0
总体性能（%）	-9	-7

就热力特性而言。R134a和R22比R407c更好，但是，由于在热力性能方面的提高远远不能抵消其在传热和流动方面的影响，因此，总体而言，R134a对系统的影响是负面的

由于R407a是由R410a和R134a混合而成，所以总性能介于两者之间，但是它的热传导性较差，所以总体性能更接近R134a

    

R410A由于具有优良的传热特性和流动特性，将会在单元空调中替代R22

 

R134a 在大型空调系统中应用比R410a可能更有前景，因为R410a的压力过高，在大型系统中是一个问题

R407a  的传热特性较差，所以其换热面积将大大增加，同时它是非共沸制冷剂，在换热器中存在明显的温度梯度，其管路应做特别布置！