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复叠制冷系统低温制冷剂的替代应用综述
在复叠制冷系统中，低温制冷剂是扮演重要角色的，它们在制冷过程中起到了至关重要的作用。然而，许多低温制冷剂被认为是对大气臭氧层的破坏性物质，因此逐渐被禁止使用。随着环保政策的不断推进，替代低温制冷剂的研究变得越来越紧迫。本文将综述复叠制冷系统中可用的替代低温制冷剂。
首先，替代低温制冷剂的研究最早开始于20世纪80年代初。随后，一些有潜力的物质被发现，如HCFCs、HFCs和HFOs等。这些替代低温制冷剂具有无毒性、无燃性、良好的热力学性能、低臭氧耗损等特点。
目前，氢氟碳化物（HFCs）是最常用的替代低温制冷剂之一。例如，R404A、R407C、R410A等被广泛用于商用和工业复叠制冷系统。这些低温制冷剂的耗时性能与传统的氯氟碳化合物（CFCs）和氢氟氯化合物（HCFCs）相比有所改善。[ref]然而，这些HFCs也有一定的缺陷。例如，R404A的温度插值下限约为-37°C，而且在高温度和高压力下会发生分解，导致安全性问题。基于这些缺陷的研究，一些更加环保的替代物也被研究开发。
熔点温度低的混合物的出现为复叠制冷系统中替代低温制冷剂带来了更多机会。AGMX混合物是近期被发现的替代剂之一，它是一种四种组分混合物（R32+R125+R134a+R143a）。由于AGMX在室温下熔点大约为-39°C，因此可以在低温条件下使用。近期的研究表明，AGMX的制冷性能比传统的HFCs更好。例如，与传统的R404A相比，使用AGMX可以实现更高的制冷效率，更低的电力消耗，更快的制冷速度等优点。
除了AGMX，其他组分混合物也被研究为复叠制冷系统的低温制冷剂。例如，一些热力学稳定的、具有良好混合性的二元混合物也被研究开发。它们包括R32/R125、R32/R143a、R32/R290、R32/R410A等组合物。这些混合物中，R32通常被认为是最重要的组分，它可以使制冷系统的性能稳定，并降低制冷系统的总能耗。
在替代低温制冷剂的研究中，HFO也被广泛关注。HFOs具有高的热力学稳定性，并且几乎没有对大气层的负面影响。例如，HFO-1234ze的温度插值下限仅为-65°C，比传统的制冷剂更适合在特定的低温应用中使用。此外，HFO-1234ze的热力学性能比传统的R134a更优，可以减少系统的能耗和碳排放。
综上所述，替代低温制冷剂的研究逐渐成为目前复叠制冷系统研究的热点之一。这些替代剂的研究和开发为减少复叠制冷系统对大气层的负面影响，提高制冷系统的效率和稳定性提供了更多的选择。虽然目前仍存在一些挑战和问题，但随着技术的发展和研究的深入，相信越来越多优秀的替代剂将被开发出来。