407C和R22都要小,而R407C的压降接近于R2的值。例如,在光滑管内蒸发流动时,R410A的压降比R22要小30%,在板式蒸发器内流动时,R410A的压力损失比R22低15%~35% ,在光滑管内冷凝时,R410A的压降比R22小35%~50%。制冷剂流动所需的压降越小,压缩机消耗在压降上的无用功越小,越有利于提高性能系数。
在制冷剂压缩效率方面,R410A的压缩效率高于R22和R407C。R410A在往复式压缩机测试台上测得的等熵压缩效率和输气效率均分别比R22的高5%左右;在涡旋压缩机试验台上测得的等熵压缩效率和输气效率分别比R22的高2%~15%和3%~10% 。与R410A相对比,R407C在往复式压缩机测试台上测得的压缩效率与R22的值相近;但是在一套小型空调系统上测得的压缩机容积效率和等熵效率分别比R22低3%~7%和6%~14%。相比之下,R410A的压缩效率比R407C高5%~20%。
研究表明,在R22的两种替代制冷剂中,使用R410A可以实现比R407C更高的系统性能系数。压缩机测试台上得到的数据显示,R410A的性能系数超R407C的10% 以上;在优化设计的空调制冷系统中R410A性能系数高的结论进一步得到证实,R410A的性能系数分别比R407C和R22的高10%和5%。
R410A的性能系数优势还在已投入运行的R22空调制冷系统的替代试验中得到证实。针对正在运行的3种不同R22系统,采用置换制冷剂和涡旋压缩机的方法,使用相同的蒸发器和冷凝器,在相同的工况下进行实地运行试验,结果显示采用R410A所得到的性能系数高于R22和R407C的值:在9.2kW制冷量的家用空调替换试验中,R410A产生的性能系数比R22的值高5% ;对屋顶式27kW空调的对比试验发现,R410A的性能系数比R22和R407C的分别高3% 和11% ;对35kW水制冷机组的替换试验发现,R410A的性能系数比I122和R407C的分别高5%和6%。
目前,越来越多的节能型R410A空调已经走出实验室,进入市场销售,部分空调产品的性能系数超过6。
3、R410A与R407C的蒸汽压比较
在研发R22替代制冷剂的初始阶段对R410A的认可要远远低于R407C,其中一个原因就是R410A蒸汽压力偏高,在工程应用上会受到一些限制,需要开发适合高压系统的应用技术。而R407C的蒸汽压比较适宜,可以适应R22的所有应用领域。

图2 两种环保制冷剂R410A和R407C的蒸汽压与R22的蒸汽压。
在选择的温度区间内,根据蒸汽压力的特点,使用R410A时应注意如下方面:
(1)R410A的蒸汽压比R22的蒸汽压大60%~70% ,R410A的制冷系统必须有更好的密封性能,使用合适接口技术,以防泄漏;所有制冷元件,包括压缩机、蒸发器冷凝器、管道等,必须满足R410A的特别工作压力要求。针对高压蒸汽采取必要的安全保护措施。
(2)如果R410A制冷系统的设计压力为2500kPa,那就必须把冷凝温度控制在40℃左右,水冷的应用场合能够满足压力上限的要求。如果采用空冷设计R410A系统的冷凝压力就会超过现行空调系统的压力上限,例如,考虑夏季空气设计温度为40℃ ,R410A的冷凝温度就会达到55~C左右,相对应的冷凝压力就会达到和超过3400 kPa,现行的R22制冷系统承受不了如此大的压力,必须进行专门设计。
(3)R410A的I临界温度较低,只有72.5℃,在空冷情况下,如果环境空气温度达到55℃ 以上,R410A就可能发生I临界温度区的冷凝,制冷负荷会降低到35~C环境温度时的65%左右,性能系数也会大幅度下降。
从图2可以看出,R407C的压力曲线与R22的非常接近,特别是在10℃ 以下,R407C的饱和压力曲线与R22的几乎重合;只是30℃ 以上时,R407C的饱和压力略高于R22的值。所以,R407C具有与R22非常接近的蒸发压力,冷凝压力可能比I122的高100~270 kPa,但排气温度比R22低0~ 10℃
4、R410A和R407C的不同特点与应用前景
R410A的特点还可以从热力学工程图来进行分析,在蒸发温度一40~10℃ 的范围内,R410A的蒸气密度比R22高43%,气化潜热比R2211%,R410A的体积制冷效应比R22高60%左右。

