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1、世界制冷技术发展的哲学分析 在当代社会，制冷技术已经几乎渗透到各个生产技术、科学研究领域，并在改善人类的生活质量方面发挥着巨大作用。生活中，制冷广泛用于食品冷加工、冷贮藏、冷藏运输，适性空气调节，体育运动中制造人工冰场等；工业生产中，为生产环境提供必要的恒温恒湿环境，对材料进行低温处理，利用低温进行零件间的过盈配合等；农牧业中，对农作物的种子进行低温处理等；建筑工程中，利用制冷实现冻土开采土方；现代医学也离不开制冷，深低温冷冻骨髓和外周血干细胞、手术中的低温麻醉等；制冷技术还在尖端科学领域如微电子技术、新型材料、宇宙开发、生物技术的研究和开发中起着举足轻重的作用。可以说，现代技术进步是伴随着制
2、冷技术发展起来的。 技术是在人类历史过程中发展着的劳动技能、技巧、经验和知识，它包括人类技术活动中的硬件和软件，是人类改造自然和创造人工自然的方法、手段的活动的总和。理论上技术属于社会物质财富和创造物质财富的实践领域，是劳动技能，生产经验和科学知识的物化形态。工具的使用使人与自然关系发生了本质的变化，它们决定了人类的生产结构和发展方式。技术是构成社会生产力的重要部分，技术进步带动了人类的发展，进入工业时代以来，科学技术创造了高度发达的物质文明。新科技革命的兴起，使生产工具由电气化发展到自动化、智能化，极大扩展了劳动对象的范围，大大提高了劳动者的文化技术水平。技术进步给人类的生产和生活提供了极大
3、的便利，深刻地改变着人类的面貌和人们的生活方式。作为现代人，生活在四季如春的空间内，寒食暑味，已经不再是梦想，发达的通讯等，使得距离不再是沟通的障碍，在这种情况下，地球就成为了一个“鸡犬之声相闻”的地球村。这就是科学技术渗入人类生活的体现。其中，制冷技术的发展对人类的影响尤为重要。制冷技术与其负作用 1、科技与人类 在人与自然和社会的矛盾中，人是处于主导地位的，人受制于自然和社会，同时又给自然和社会以影响。人类对自然的影响也基本上表现为两个方面：一方面是对自然施加积极的建设性影响，合理利用自然条件，并创造新的更适合人类生活的人工自然或人工生态系统；另一方面，技术也对自然产生消极的破坏性影响，使
4、原有的“自然平衡”失调。人类社会的生存和发展是构建在自然系统对人类活动的支撑和限制基础上的。技术活动的主体是人，客体是自然和社会，技术有明确的实用目的，它是人类进行生产活动、文化活动及社会活动的中介，而作为中介的技术活动必然导致“正反”双重后果。早在两个世纪前，先哲恩格斯就曾经这样告诫我们“我们不要过分陶醉于我们对自然界的胜利。对于每一次这样的胜利，自然界都报复了我们。每一次胜利，在第一步都确实取得了我们预期的结果，但是在第二步和第三步却有了完全不同的、出乎预料的影响，常常把第一个结果又取消了。”随着工业化、城市化和现代化过程的推进，人类活动对生态环境的改变和破坏也日益加深，最终导致了全球性生
5、态环境的恶化。20世纪是技术飞速发展的时代，但是20世纪的技术革命并没有解决马克思恩格斯指出的社会矛盾，而且还形成了若干突出的新的社会矛盾和诸如人口、生态环境、资源能源、贫富悬殊等社会问题。 2、制冷技术的进步与危害 给人类的生产和生活带来了极大便利的制冷技术也是如此，它在造福人类的同时，也给人类赖以生存的自然环境带来了深重的灾难。从历史来看，制冷技术发展的第一阶段（从1830年到1930年）：主要采取NH3、HCS、CO2、空气等作为制冷剂，这些制冷剂有的有毒，有的可燃，有的效率很低，使用了一百年之久，当出现了CFCS和HCFCS制冷剂（即氟里昂）后，出于安全性的考虑，当机立断，实现了重大的
6、第一次转轨，进入了制冷技术发展的第二阶段（从1930年到1990年），主要采用氟里昂作为制冷剂。使用了60年后，发现这些制冷剂破坏臭氧层。众所周知，地球的大气层的“臭氧层”就像一个过滤器，一把保护伞，将太阳辐射中的有害部分阻挡在大气层之外，实际上可以说，臭氧层形成之后，才有了生命在地球上的生存、延续和发展，臭氧层是地表生物系统的“保护伞”。但近年来，臭氧层的破坏不断加剧。据世界气象组织最新的调查，南极上空“臭氧空洞”已达到2100万平方公里，比两个中国的面积还大。赤道一些地区上空的臭氧损耗已达20以上。去年夏季欧洲北部的部分地区甚至出现臭氧减少40的情况。被称为是世界上“第三极”的青藏高原上空
7、的臭氧近年来正在以每10年2.7的速度减少，已经成为大气层中的第三个臭氧空洞。臭氧层中臭氧含量的减少，相当于在地球上空开了天窗，让大量的紫外线毫无阻挡地照射到地表。其结果是，将严重损害动植物的基本结构，降低生物生产量，导致气候和生态环境发生异变，尤其是对人体健康造成重大损害。如果臭氧层一旦消失，地球上的生态环境将返回至4.5亿年前的生态环境，包括人类在内的千万种陆地生物将面临灭绝，有人甚至认为，当臭氧层中的臭氧量减少到正常量的1/5时，将是地球生物死亡的临界点。造成臭氧空洞的原因是什么呢？科学研究表明人类活动排入大气中的一些溴氯氟烷烃等化学物质进入臭氧层与臭氧发生化学反应，导致了臭氧的损耗，这
8、与制冷技术的发展有着直接的关系。从本世纪30年代起，一系列的这些适应不同工作温度范围的氟里昂制冷剂几乎已风靡制冷领域，大大促进了制冷和空调技术的发展。据估算，一个氯原子可以破坏104105个臭氧分子而溴原子对它的破坏能力是氯原子的3060倍。而且，氯原子和溴原子还存在协同作用即二者同时存在时，破坏臭氧的能力要大于二者的简单相加。也就是说广泛用于冰箱和空调制冷的氟里昂是造成“臭氧空洞”的罪魁祸首。制冷技术在这一阶段的发展，正说明了科技在增强人的能力的同时，也会改变人性和破坏人的生存环境。制冷技术与冶炼、化工等技术一样，同时扮演着造福人类与摧毁人类环境的双重角色。 3、科技发展的负作用 当代的技术
9、革命，正在形成新型的生产力、形成新型的生产方式、形成新型的市场交换方式、形成新的产业结构和就业机构、形成新的财产占有方式和分层结构、形成新型的权力和组织管理结构，技术正面效应和负面效应是客观必然的。人类有了其他一切生物所不曾具有的思维、精神和语言，人类运用自己的聪明和才智创造了丰富物质文明，人类也必须对技术的负面作用做出回应。美国的后现代主义学者霍兰德指出：“现代梦想绕了一个奇怪的圆圈。在这个圆圈中，现代科学进步本打算解放自身，结果却危险地失去了它的地球之根，人类社会之根，以及它的传统之根，并且，更重要的是，失去了它的宗教神秘性之根。它的能量从创造转向了破坏。进步的神话引出了意想不到的不良后果
10、。”虽然科技的发展对解决“全球问题”和当代人类发展的困境是必不可少的，作用是巨大的，但我们也应该看到科学技术发展所产生的副作用，以及科学技术在解决“全球问题”上可能存在的限度。 4、制冷技术负作用的控制 彻底消除科技的负面作用是不可能的，我们唯一能做的是在科学技术活动尽量规避和抑制其负作用。臭氧层的破坏和全球气候变化，是当前全球所面临的主要环境问题。当科学家研究令人信服地揭示出制冷技术中广泛引用的氟里昂已经造成臭氧层严重损耗的时候，“补天”行动非常迅速。1985年，也就是Monlina和Rowland提出原子臭氧层损耗机制后11年，即南极臭氧洞发现的当年，由联合国环境署发起，通过了保护臭氧层的
11、维也纳公约，首次在全球建立了共同控制臭氧层破坏的一系列原则方针；1987年，大气臭氧层保护的重要历史性文件蒙特利尔议定书通过。在该议定书中，规定了保护臭氧层的受控物质种类和淘汰时间表。要求到2000年全球的氟利昂消减一半，并制定了针对氟利昂类物质生产、消耗、进口及出口等的控制措施。由于进一步的科学研究显示大气臭氧层损耗的状况更加严峻，1990年通过蒙特利尔议定书伦敦修正案。1992年通过了哥本哈根修正案，其中受控物质的种类再次扩充。完全淘汰的日程也一次次提前。我国也将在2010年淘汰氟里昂F11。但是，即使如此努力地弥补我们上空的“臭氧洞”，由于臭氧层损耗物质从大气中除去十分困难，预计采用哥本
12、哈根修正案，也要在2050年左右平流层氯原子浓度才能下降到临界水平以下。到那时，我们上空的“臭氧洞”可望开始恢复。从这里我们可以清楚地看出技术是一把双刃剑。人类渐渐认识到，技术的价值标准不仅在于是否实用和带来何种经济效益，还在于其负面作用的大小。但是，是不是因为技术进步的负面作用，人类就必须否定技术进步，而退化为原始的、古老的生产和生活呢？我们是不是就应该回到诗经：幽风七月中描述的“二之曰凿冰冲冲，三之曰纳于阴凌”那种贮藏食品的年代呢？这种消极避世的观点显然不符合人类探知的本性和发展的规律。事实上当制冷技术发展的第二阶段用的工质被列入淘汰时间表后，制冷技术进入了发展的第三阶段（从1990年至今
13、），进入以HFCS制冷剂为主的时期，并正在加紧进行绿色环保、高效节能、减少排放的新一代替代工质的开发与实用化进程的研究。人类不仅应该能借助技术手段去利用自然、支配自然、改造和控制自然，同时还应该通过技术活动去顺应自然、与自然协调、减少或避免对自然界的破坏。 总结 人类利用技术手段对自然的利用和改造，必然改变自然界原有的平衡，问题是人类应该正确认识其活动对自然的正反两方面的影响，提供适应自然规律的、有科学预见的、可调控的人类行为，使其所产生的后果，有利于人与自然关系的协调，使自然界更好地造福人类。马克思主义相信技术的力量，相信人类依靠科技能够战胜各种困难，摆脱困境。人类谋求发展的能力是无穷的。然
14、而，科技的力量的发挥和发展是要在一定的生产方式中进行的，它要受到经济制度、社会制度的影响和约束。所以，当代科技发展必须遵循马克思所说的统一的“人的科学”的宗旨，才能真正克服技术发展的负面效应，也只有这样才能充分发挥科技发展的正面效应。制冷技术的发展和臭氧层保护就是近代史上技术进步和全球合作的一个十分典型的范例，其技术进步和控制技术进步后果的合作机制也将成为人类的财富，并将为解决其它重大问题提供宝贵的借鉴经验。 1491 次空气制冷技术应用现状与前景分析 2007-2-2技术应用开发部进入20 世纪90 年代以来,随着环保问题的日益突出,空气制冷技术又一次成为世界关注的焦点,先后有美国、澳大利亚
15、、德国、日本、英国、中国等进行了空气制冷装置的研究试验,研究范围涉及住宅及列车空调到食品冷冻和冷藏的几乎所有的制冷技术应用领域。低温领域的应用空气制冷机极易制取低温,并在很宽的冷却负荷和低温运行工况范围内具有优良的性能,特别适用于需要低温和工况条件变化较大的场合。现代食品冷冻和冷藏工艺有不断向低温方向发展的趋势,根据不同的食品和不同的冷冻或冷藏工艺要求,要求库温在0 - 100 大范围内可调节,并要求制冷系统长期在- 30 以下运行,采用单级蒸气压缩制冷很难满足这种低温要和运行工况,采用多级压缩或复叠式蒸气制冷,则导致系统COP 的降低和投资的增加。空气制冷统在低温下宽温度范围内运行性能优良,
16、工质无臭无害和制冷速度快的特性使其非常适合于食品的冷冻冷藏。提出了一种带蓄冷器的开式空气制冷系统用于冷库,通过改变冷却空气和室外空气的混合比例来调节各个冷冻间和冷藏间的库温,可以达到很好的节能效果。有资料表明,食品加工业将是空气制冷在低温领域应用的最大市场。详细分析了闭式空气制冷系统用于美国食品加工业的市场状况。虽然美国目前只有少数闭式空气制冷机组用于食品加工,但据统计,75 %的食品加工厂家希望使用空气制冷系统,而且47 %有强烈的使用意向。这说明空气制冷在食品加工业有极广阔的发展前景。除此之外,空气制冷在冷凝回收工业有害挥发性有机化合物、天然气液化、冷藏运输、制药业的控制低温反应及冷冻干燥
17、处理和石化工业的存贮及加工等领域具有很大的发展潜力。空调领域的应用长期以来,空气制冷在空调领域的应用只局限于飞机空调,因为飞机座舱空气制冷空调装置能充分利用飞机原有设备和条件: 利用飞机涡轮喷气发动机作为制冷系统的动力源和压缩机,以机外冲压空气作为冷却介质,只增加透平膨胀机及其附属设备,提高设备利用率,实现系统小型化。 然而,要使空气制冷技术在空调领域得到推广,必须把其性能放在第一位考虑,这是当今世界能源紧缺的现实要求,也是产品具有竞争力的标志。近年来,欧美国家对空气制冷应用于住宅和列车空调的研究取得了很大的进展,美国早在1993年就设计出用于住宅和商业建筑空调(采暖、空调)的闭式空气循环制冷
18、装置样机, 由Normalair -Garrett Limited 设计及制造的列车用闭式空气制冷空调系统于1998 年在往返于德国和荷兰的ICE- 3 高速列车上投入使用 。国内在这方面的研究尚处在实验阶段,值得注意的是,无论是低温领域还是空调领域,我国在空气制冷技术的实用化方面基本空白,除飞机空调外,目前只限于低温环境试验装置、橡胶的低温粉碎和矿场开采工作面的现场冷却。这与世界的空气制冷技术的应用格局极不协调,有关部门应该尽快加大推动空气制冷技术实用化的力度,否则,我国的空气制冷技术将永远落后于世界。 1751 次不同制冷剂的特性比较 2007-2-1技术应用开发部 简 介：本文将比较不同
19、制冷剂的特性，并解释了全球越来越多的空调生产商倾向选择R410A的原因是在系统成本允许的条件下，他们不仅需要使效率更高，还要肩负环境保护的责任。上一篇文章阐述过，R22曾经是世界上使用最广泛的碳氟化合物制冷剂，而目前已出现了数种用以取代R22的候补产品，包括环保的含氢氟代烃(HFC)制冷剂R134a，R410A和R407C。 关键词：R410A 空调制冷剂 数码涡旋 内容： R410A空调制冷剂的特点 R134a是一种单一成分制冷剂，而R407C和R410A是混合制冷剂。其中R410A是R32和R125的混合物，R407C是R32，R125和R134a的混合物。混合制冷剂的优点在于，可以根据使
20、用的具体要求，对各种性质如易燃性、容量、排气温度和效能加以考虑，量身合成一种制冷剂。 选择制冷剂需要考虑的因素很多，因为选择任何一种制冷剂 都会对空调系统的整体运行情况、可靠性、成本和市场接受度造成一定影响。令大家非常感兴趣的是，新的制冷剂由于其热传递和压降的不同而导致制冷剂传输性能的不同，这会最终在系统设计和系统性能上产生重大的影响。表1列出了各制冷剂一些重要性质的比较，接下来我们将简要探讨其重要的性能特点。 R134a的容量比R22小，压力比R22低。由于这些特点，相同能力的R134a空调需要配置一台更大排气量的压缩机，更大的蒸发器、冷凝器和管路。最终所导致的是，制造和运行一个和R22相同
21、冷量的系统，R134a系统会需要更高的成本。 R407C的容量和压力都和R22比较接近。因此，只要简单调整系统设计就能使原R22系统也适用于R407C系统。不过，系统能效比会较原系统降低约5%。这是由于相对于其他制冷剂，R407C会有高达6度的温度漂移。因此R407C系统在同等标准冷凝器和蒸发器时均会减少热传递，影响系统能效比。 R410A的容量和压力高于R22，运行压力高出50%-60%。高压力和高气体密度带来的结果是，不但可以用更小排气量的压缩机，还可以用更小直径的管路和阀门。高压排气阀的使用消除了系统冷凝高压带来的隐患。厚压缩机壳体使系统经受更高的运行压力。压缩机造得厚重些还有一个好处，
22、即R410A的运行噪声比R22压缩机明显地低2-4个分贝。 与R22系统相比，R410A系统有个显著的热传递优势蒸发器的热传递高35%，冷凝器高5%。而R134a和R407C的系统热传递系数均低于R22。同等质量流量下，R410A的压降较小，使其可以使用比R22或其他制冷剂更小管路和阀门。这将为制造R410A系统降低更多的材料成本更有可能并且在长配管家用机和多联机系统中更有优势。当然，只有重新设计系统，才能充分发挥R410A的热传递和压降小的优势例如可以考虑采取以下优化技术，使用较小直径的盘管，不同的翅片结构和增加循环回路长度，减少制冷回路的数量。最终我们可以看到，针对R410A制冷剂重新设计
23、后的系统中，采用较小体积的蒸发器和冷凝器，成本更低，而且最高可达30%的制冷剂充注减少量。制冷剂充注量的减少，除了成本降低外，还能提升整个系统的可靠性。 在相同冷量，相同冷凝温度的系统中，R410A的系统能效比（COP）可以比R22高出6。这是由于压缩机在压缩过程中的损耗更低，蒸发器和冷凝器具有更强的热传递性，整个系统内的压降更小。高效的热传递和更小的压降使其在相同运行条件下，冷凝温度更低，蒸发温度更高，这使压缩机在耗电更少，效率比更高的情况下，获得一个更好的运行范围。此外， 对于R410A的低压缩损失特性，小型商用空调系统中的大型压缩机比小型的家用空调压缩机受益更多。 结论： 高效热传递，低
24、压力损失，低温度漂移，较少的制冷剂充注量，更安静、更高效的压缩机，这些优势令R410A在其他代替R22的环保制冷剂前，有着明显的优势。以上所做的不同制冷剂的比较，可以帮助我们了解，空调生产商为何选择R410A与其他新技术结合，进而创出更有效、更经济的系统。 表一. 与R22制冷剂的比较 R410A R407C R134a 运行压力 159% 101% 68% 温度漂移 0.2 6.0 0.0 蒸发器热传递 135% 90% 90% 冷凝器热传递 105% 95% 95% 压力降低量 72% 100% 128% 管径 较小 相同 较大 制冷剂充注量 70% 95% 100% 重新设计度 重要 次要 重要 系统性能系数 98-106% 95-100% 95-100% 系统成本 较低 相同 稍高