℃
℃
℃
℃
℃
7.2
54.4
18
46.1
35
3.2 试验结果和分析 本次试验主要对不同频率下的制冷量、功率、
COP、排气温度和容积效率进行研究，最终的试验 数据对比见图 8-图 12。
4500
R32
4000
R410A
3500
制冷量 W
3000
2500
2000
1500
40
50
60
70
80
90
频率 Hz
图 8 制冷量随频率变化曲线
图 1 显示了一些制冷剂的 GWP 值与其燃烧下 限 LFL 值，从图中可以看出低 GWP 的冷媒（除了 R1234yf 和 CO2）都具有较低的 LFL，易燃易爆， 安全系数低。R32 是所有冷媒中既具有较低的 GWP 值，又有较高的 LFL 值，因此，从这两方面考虑，
R32 冷媒是目前能够找到的最佳替代物。
4 结论
R32 因其具有较低的 GWP 和较高的 LFL，被 认为是一种合适的替代物。在 R410A 变频压缩机的 结构基础上更换 R32 冷媒进行试验研究，研究结果 表明，R32 变频压缩机的制冷量和 COP 值均比 R410A 高 ， 不 同 频 率 下 分 别 提 高 7.5%-10% 和 2%-5%，因此，在现有结构基础上直接更换冷媒和 润滑油的方式开发 R32 变频压缩机是可行的。从容 积效率看，R32 要低于 R410A，说明可以通过对泵 体结构的优化进一步提高压缩机的效率。但是，R32 冷媒的压缩机排气温度较高，在一些特殊工况下将 无法保证压缩机的可靠性，因此，如何克服排气温 度高导致的各种问题是 R32 压缩机和空调器开发的 关键。
pv/MPa
4.0
3.5
R410A
R32
3.0
R125
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
-20 -10
0
10
20
30 40
50
60
t/℃
图 2 饱和蒸气压
400
R410A
R32
300
R125
μ g/uPa.s
μ l/uPa.s
300 R410A
R32
250
R125
200
150
100
50 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 t/℃
压缩机测试工况如表 1：
表 1 压缩机测试工况
蒸发温度 冷凝温度 吸气温度 过冷温度 环境温度
2 压缩机制冷量测试系统
试验台的制冷系统流程图如图 7 所示，试验方 法是主测采用“第二制冷剂量热计法”，其原理是 利用电加热器发出的热量来消耗压缩机制冷量的 一种间接试验方法；辅助测量采用“制冷剂液体流 量计法”，对主测试验进行校正[2]。
整个制冷系统主要由量热器、冷凝器、过冷器、 节流阀、质量流量计、干燥过滤器、冷却机组及压 力测量部分等组成。
量热器是一个密封的热压力容器，其内部上方 装有制冷系统的蒸发器，底部装有电加热器，电加 热器被充入的第二制冷剂（R114）所浸泡。将被测 压缩机接入系统，调整试验台的工况至规定的工况 后，量热器内部上方的蒸发器不断制冷，同时使底 部的电加热器也进行加热，当制冷量大于电加热量 时，量热器内部的第二制冷剂压力不断下降，反之 若制冷量小于电加热量时，量热器内的第二制冷剂 压力不断上升，而当制冷量与电加热量相等时，量 热器内的第二制冷剂压力稳定在某一值上，此时测 出量热器内电加热器的电加热量，即可换算成被测 压缩机在该工况下的制冷量。
图 5 液相动力粘度
22 20 18 16 14 12 10
-20 -10 0
R410A R32 R125
10 20 30 40 50 60 t/℃
图 6 气相动力粘度
r/kJ/kg
200
100
0 -20 -10 0
10 20 30 40 50 60 t/℃
图 3 相变潜热
从理论上计算分析32 和 R410A 的饱和蒸气压力比较接近， 相同条件下 R32 的容积制冷量也仅比 R410A 高出 约 2.5%，因此，在 R32 变频压缩机的开发中可以 有效借用 R410A 的泵体结构。本文通过实验对 R410A 变频压缩机结构基础上的 R32 变频压缩机的 特性进行研究。
R410A 对其性能进行测试，压缩机使用的润滑油与 R32 冷媒有良好的相溶性。试验采用的压缩机排量 为 8.6cm3，采用正弦波控制器来驱动压缩机的变频 运行。测试频率为 40Hz-90Hz，每隔 10Hz 为一个 测试点。
1.R32 饱和蒸气压略高于 R410A（约高 2%左 右）；
2.R32 相变潜热显著高于 R410A，高出 40%～ 50%；
3.R32 液相导热系数显著高于 R410A，高出 33%左右；
4.R32 液相动力粘度比 R410A 低，低约 2%～ 14%，气相动力粘度相对低约 10%；
5.R32 吸气比容显著高于 R410A，高出约 38%； 6.R32 单位容积制冷量略高于 R410A，高出约 2.5%。
参考文献
[1] 史琳，朱明善. 家用/商用空调用 R32 替代 R22 的再分析. 制冷学报，2010(1):1-5
[2] 1000-8000W 空调压缩机制冷量试验台使用操作说明书, 广州电器科学研究所
R32 变频压缩机的特性研究
郑晓峰 魏会军
（国家节能环保制冷设备工程技术研究中心，珠海 519070）
摘 要 R32 冷媒相对于 R410A 具有高性能、低 GWP 的特点，是一种理想的替代制冷剂。本 文对比分析了 R32 和 R410A 的冷媒物性，对 R32 变频压缩机的特性进行实验研究，试验结果 表明，相同条件下，R32 变频压缩机的制冷量比 R410A 提高 7.5%-10%，COP 提高 2%-5%。 关键词 变频 压缩机 R32 R410A
1400 1200 1000
R32 R410A
功率 W
800
600
40
50
60
70
80
90
频率 Hz
图 9 功率随频率变化曲线
图 7 空调压缩机制冷量试验台制冷系统流程图
3 R32 和 R410A 的试验对比
3.1 试验条件和方法 本试验采用一款变频压缩机，分别用 R32 和
COP
2.90
2.85
2.80
0 前言
随着全球环境的恶化，世界各个国家和组织对 节能减排、提倡绿色产业的推进和发展达成了共 识。传统使用的制冷剂 HCFCs 不仅会破坏臭氧层， 还具有较高的温室效应。2007 年 9 月，蒙特利尔议 定书第 19 次缔约方会议通过了加速淘汰 HCFCs 的 调整案，规定发展中国家 2013 年冻结在 2009~2010 年的平均水平，2015 年要完成消减基线水平 10%的 任务，2020 年要削减 35%，2025 年要削减 67.5%， 2030~2040 年只允许 2.5%的维修量[1]。
作者简介：郑晓峰(1981-)，男，工程师
目前，国内国际上 R22 的替代制冷剂主要有 R134a、R410A 和 R407C 等，在家用变频空调领域 已经采用 R410A 来大范围替代 R22。但是 R410A 虽然 ODP 值为 0，却都具有较高的全球变暖潜能 GWP，在目前的环保大趋势下国际上受到越来越多 的限用压力。因此，R410A 只能作为一种“过渡” 品种，还需要继续研究合适的替代物。
Abstract Compared with R410A, R32 has the feature of high performance and low GWP. It is a perfect alternate refrigerant. In this paper, physical characteristic between R32 and R410A is compared. Characteristic of R32 inverter compressor is researched by experiment. The result of test proves that the capacity of R32 inverter compressor increases 7.5%-10% and COP increases 2%-5%. Keywords inverter compressor R32 R410A
kl/mW/m.K
180 R410A
160
R32
R125 140
120
100
80
60
40 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 t/℃
图 4 液相导热系数
图 1 几种替代物的 GWP 和 LFL 值
1 R32 和 R410A 冷媒物性对比
R32 冷媒的沸点与 R410A 比较接近， R410A 的组分中就包含 50%的 R32，另外有 50%的 R125。 R32、R410A 和 R125 的一些主要物性对比如图 2图 6。
RESEARCH ON CHARACTERISTIC OF R32 INVERTER
COMPRESSOR
Zheng Xiaofeng Wei Huijun
(Chinese National Engineering Research Center of Green Refrigeration Equipment, Zhuhai 519070)
0.87
R32
0.86
R410A
0.85
0.84
0.83
0.82
0.81
0.80
0.79
0.78
0.77
40
50
60