汽车空调系统冷媒的回收研究

梁志礼、袁俊魁、李杨

（黄河交通学院 454950)

0 引言

在我国汽车维修行业中，更换制冷剂时，一般都是将旧制冷剂直接排入大气中。然后利用真空泵注入新的制冷剂，这既浪费了资源，也是对全球气候变暖的威胁。因此，回收和处理汽车空调中的废制冷剂是刻不容缓的。

1 空调制冷原理

空调制冷运作时，压缩机把气体的制冷剂加压变成高温高压气体，到达室外机的热交换器，经过冷凝、液化和释放热量成为液体，而热量直接排放在空气中。液体的制冷剂被节流设备减压之后，到达室内机的换热器蒸发吸热成为气体，并且吸取室内空气的热量，降低室内的温度。变成气体的制冷剂又一次进入压缩机重新开始下一个循环（图1）[1]。

2 冷媒回收现状

目前我国制冷剂回收工作处于起步阶段，国内空调生产量在100万台以上的厂家就有43家，根据调查，这些工厂在生产制冷剂(R22和R410A)过程中，排放量为每年25～65 t不等，合计约1 950 t/年；汽车空调(R134a和R22等)生产工厂每年的制冷剂排放量也在150～200 t，制冷剂的总排量合计2 500 t左右。而这些制冷剂大多被排入大气中。

3 冷媒回收方法

目前，制冷行业常用的冷媒回收方法主要有压缩冷凝法、冷却法和液态“推拉法”3种[2]。

3.1 冷却法冷媒回收技术

冷却法冷媒回收技术是通过外置的蒸发吸热装置，把从空调系统排出的冷媒蒸气冷却液化后，存储到回收容器中（图2）。该冷媒回收方法的特点是可以减少冷冻机油及硬颗粒等杂物进入回收容器，缺点是回收速度慢、冷却时间长，而且无法处理冷媒中混有的不凝性气体。

3.2 压缩冷凝法冷媒回收技术

空调系统中气液混合的冷媒经过干燥过滤器干燥、净化后，液态制冷剂保存于系统的储罐中，气态的制冷剂则由压缩机在压力调节装置后吸入，压缩成高温高压的制冷剂蒸气，从压缩机排出[3]。该回收方法与冷却法相比，具有设备体积小、能耗低和效率较高的优点，是目前采用得较多的方法（图3）。

3.3 液态“推拉法”冷媒回收技术

液态“推拉法”冷媒回收原理如图4所示，储存冷媒工作罐内的气态冷媒被回收装置吸入，冷媒经回收装置内压缩机压缩，压力升高后从气态侧打入空调制冷系统，对空调系统内冷媒产生“推”的效果，把空调系统内的液态冷媒推出空调制冷系统，从液态侧进入工作罐内储存。由于冷媒回收装置的吸气作用，使冷媒工作罐内的压力降低，对空调制冷系统内的液态冷媒产生“拉”的作用，把空调制冷系统内的液态冷媒吸出来储存到工作罐，实现冷媒的回收，“推拉法”也由此得名。

4 冷媒回收存在的问题及建议

4.1 冷媒回收存在的问题

目前车用空调中采用的制冷剂通常有2种，一种是R12，就是常说的氟利昂，它被全球环保组织禁止使用，因为它能与臭氧发生反应破坏臭氧层。然而，仍有一些国家在使用R12对车用空调进行制冷。在维修这些车辆时，R12需要安全回收，而不能直接排放到空气中。

第二种是R134a。R134a臭氧消耗系数(ODP)为零，在排放到大气中后，对臭氧层几乎没有破坏，但它却会产生温室气体。温室气体是地球气候异常的根本原因。所以，从环保的角度来看，回收制冷剂时必须使用回收机[4]，制冷剂的排放和回收不彻底的话，不仅造成环境污染，也是一种资源浪费。因此，提高制冷剂的循环利用效率具有重要意义。

4.2 建议

降低制冷剂泄漏的办法有，通过改进密封材料、品质处理和装配部件的质量集成，减少连接部分。在压缩机的润滑过程中，制冷机油是必不可少的，但它在制冷系统中的循环可以降低换热器的效率，使系统性能降低到6%～7%。为了解决这一问题，压缩机配备了离心式油分离器，并尽可能地将制冷机油保存在压缩机中。

在新的冷凝器中，使用过冷技术，通过冷凝器冷却液体，可使系统性能提高5%左右。冷凝水、气液分离室和过冷冷凝器大量应用于汽车空调中，由于冷凝器性能的提升，制冷循环高压侧压力降低，从而达到节能效果。一般来说，冷凝器的性能提高10%，可以节省大约4%的功率。在车用空调中，蒸发器小型化和轻量化的需求非常高，因此，蒸发器在管式蒸发器中没有使用，但却是主流的平行流蒸发器。在最新的产品中，它可以达到与旧产品相同的性能，即体积比旧产品小了35%[5]。

5 结束语

本文叙述了空调制冷原理和冷媒回收现状，介绍了冷媒回收方法，讨论了冷媒回收存在的问题及建议。保护环境是当今社会的重要任务，每个人都应该具备环保意识。对制冷剂的排放回收应该进一步加强管理，完善法规，加强监管。