根据制冷剂在制冷时低压侧的压力可划分为低压、中压以及高压制冷剂,分别以R123、R134a和R32为代表。对于即需要制冷,又需要制热的风冷热泵产品往往使用高压冷媒,而对于仅需要制冷或水源热泵,则往往采用中压R134a冷媒,或者低压R123冷媒。而我们都知道系统COP通常低压冷媒>中压冷媒>高压冷媒,既然中低压冷媒循环效率高,为什么不都用中低压冷媒呢?
其实最主要的原因就是对于风冷热泵,尤其是需要低温制热的热泵,往往需要考虑在极端低温环境下的制热效果。我们可以简单的使用制冷循环类计算软件计算一下不同蒸发温度下,相同容积流量的情况下制冷量的衰减情况。下图曲线是不同蒸发温度、不同冷媒相比5摄氏度时的冷量衰减情况。可以看到对于R32在低温时衰减幅度是最小的,-25摄氏度时,冷量衰减为40%,R134a这类中压冷媒衰减为33%,而R123这类低压冷媒则衰减为15%。
另外还有一个原因就是成本问题,显然低压冷媒由于压力低,那么相同的蒸发温度下,密度必然小,单位冷量的容积流量最大,机组体积也就必然最大。下图为1RT时,蒸发温度在5摄氏度,冷凝温度50摄氏度时三种冷媒的容积流量(m3/s)对比情况,R123是R134a的7倍,为了维持相同的管内流速,那么R123系统的管路管径是R134a的2.65倍,也就是如果R134a的制冷系统需要DN100的铜管,那么R123系统就至少需要DN250的管路才能满足压损和噪音的要求。