极化冷冻机油添加剂的节能性分析

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1、极化冷冻机油添加剂的节能性分析发布者：马素贞,杨伟,刘传聚  发布时间：2006-3-23（同济大学暖通空调及燃气研究所上海200092）摘要本文分析了极化冷冻机油添加剂（PROA）的节能机理，讨论了目前对极化冷冻机油添加剂研究中存在的一些争议。并结合工程实例对实际运行的冷水机组进行了现场测试，对添加前后系统能耗进行了比较分析，结果表明，极化冷冻机油添加剂具有一定的节能效果。关键词极化冷冻机油添加剂；节能；冷水机组；现场测试EnergyEfficiencyAnalysisofPolarizedRefrigerantOilAdditiveByMaSuzhen，LiuChuan

2、juandYangweiTongjiUniversity，Shanghai，200092，ChinaAbstractThispaperanalyzestheenergyefficiencymechanismofPolarizedRefrigerantOilAdditive(PROA).SomedisputesinstudyonPROArecentlyarediscussed.Thentheperformanceandenergyconsumptionofthesystembeforeandaftertreatmentarecomparedbyafieldtest.Andth

3、eresultshowsthatitcansaveenergyforthesystemwithPROA.KeywordsPolarizedRefrigerantOilAdditive(PROA)；energyefficiency；chiller；fieldtest1引言随着社会和经济的发展，空调的应用越来越多，随之而来的是空调能耗越来越高，空调用电量也越来越多，空调成为构成电力负荷高峰的重要因素。因此，降低电力空调的能耗，提高其能效比是目前空调节能的重点工作，也是缓解我国能源供需矛盾的一个有效途径。据文献[1]介绍，极化冷冻机油节能添加剂（PROA）是利用“极性活化分子”技

4、术以改善制冷系统效率的专利冷冻机油添加剂。它可以提高冷水机组的效率，降低运行成本。1996年经美国能源部推荐推广至民用，被试机组达到了良好的节能效果。极化冷冻机油节能添加剂适用于各类压缩机：活塞式、涡旋式、螺杆式和离心式制冷机组等。国内外一些极化冷冻机油添加剂公司声称，对冷水机组来说，添加之后能耗可以降低5%~20%，平均为12.3%[2-3]，有的甚至更高。如果确实有这样显著的节能效果，那么每年就可以节约可观的能源，这完全符合我国能源的可持续发展战略。但目前对制冷剂添加剂的节能效果到底有多少尚未有定论。2冷冻机油添加剂节能机理提高热交换器的传热效率是提高空调制冷设备能效比

5、的一个主要途径。蒸发器和冷凝器是制冷系统的主要热交换设备，经过长时间的运行后，冷冻油在换热管壁上形成油膜，妨碍了正常热传递效应，影响制冷效果，增加了电能消耗（图1）。因此消除换热器管壁上的油膜，可以提高热交换器的换热效果，从而有效降低能耗。冷冻机油添加剂（PROA）利用系统中残留的润滑油作为活性极化分子的载体，静电附着在蒸发器和冷凝器的金属表面，置换阻碍热传递的油膜。把绝热的制冷剂油分子层替换成导热的添加剂分子层，这样增强了蒸发器或冷凝器表面的热传导效果，提高了空调和制冷单元的效率，有利于节能（图2）。此外，由于PROA在金属表面形成一层极其细微的分子薄膜，从而提高了整个系

6、统运转部件的润滑性能，降低了压缩机的噪音及磨损程度，延长制冷装置使用寿命。[4]3目前对冷冻机油添加剂节能性的研究和争议极化冷冻机油添加剂CS-PROA（CompressshieldPolarizedRefrigerantOilAdditive）是一种氯化-石蜡活性剂，它是由美国国防系统研究开发的一项高科技节能产品，1990年获美国专利。图1.油分子积聚在金属表面阻碍传热图2.CS-PROA分子置换油分子目前市场上有几种冷冻机油添加剂，它们的性质和换热机理基本上是相似的。有一点不同的是，有的产品含氯元素，有的不含。生产含氯添加剂的厂家声称，氯元素增加了添加剂的润滑性，即与金

7、属的亲合力，从而增强了置换油膜的能力；不含氯的厂家声称，氯对系统的性能有副作用，氯具有吸湿性——吸水后，会在系统中生成酸，从而对系统造成腐蚀。此外，他们还指出，氯会破环大气中的臭氧层，加剧“臭氧危机”[2]。置疑之一，添加剂可与所有制冷剂和冷冻油配合使用。根据厂家规定，设备不同需用的润滑油也不同。冷冻机油生产商和摩擦学专家都不相信会有提高所有冷冻油/制冷剂系统性能的添加剂。文献[5]研究了冷冻机油添加剂PROATEQ对R134a/POE及R123/环烃矿物油的沸腾换热特性的影响及添加剂对润滑油的置换能力。研究结果表