由于R12在商用制冷裝置中的廣泛應用,使其成為制冷行業首先考慮需要替代的制冷劑之一。在許多新制冷劑中,R134a已經而且還將是R12的首選替代物。R134a亦是第一個對臭氧層無影響的商品化物質,其開發已經超過20年,它的溫度一壓力特性與R12相似,與R12比較改進了GWP值,而且安全等級為Al,目前已經成功地應用在中溫和高溫領域。如:家用電冰箱、空調器、汽車空調系統及商用制冷裝置等。
R22是HCFC類的制冷劑,廣泛應用商用制冷、商用和民用空調以及熱泵設備。R22有良好的熱力和輸送性能以及寬廣的材料兼容性,但是由于其ODP值為0.05,因而被列入蒙特利爾議定書中受控物質之一。根據目前的計劃,將繼續生產使用至2030年。氨是天然制冷劑,其OUP值為零。但是,因其具有毒性和可燃性,故此氨制冷劑的應用受到限制。
目前,對于冰箱制冷系統的R12制冷劑,國際上有兩種不同的技術路線,一種以美國和日本為代表,提出以R134a替代R12,另一種則以歐洲特別是德國為代表,提出的以碳氫化合物替代R12.
R134a的特性與R12的特性非常接近,但在相同的冷凝溫度及蒸發溫度下,存在有壓比增高,能效比及制冷量下降的問題,導致冰箱的冷卻速度下降,此外R134a與R12使用的礦物油不相容,必須更換聚二醇或聚脂油作為潤滑油,但這些油吸濕性較強,加之R134a吸水性大于R12,對系統的干燥度提出了更高要求,同時增加了成本轉換費用,而且,R134a雖然OUP值(臭氧層破壞潛能值)為零,但仍然有一定的GWP值(溫室效應),因此,從長遠目光來看R134a只能作為一種過渡性替代物。
碳氫化合物是一種天然制冷劑,其OUP值、GWP值均為零,具有良好的熱力學性能,若用其替代R12,系統所用材料及潤滑油均不需更換,大大減少了成本轉換費用,而且其效率較之其他替代物更高,因此是一種理想的替代工質。目前在德國有90%冷藏箱和凍結箱采用碳氫化合物作為制冷劑,全歐洲新生產的家用冷藏箱和凍結箱中也有25%采用碳氫化合物作為制冷劑。但是由于碳氫化合物具有可燃性等許多不利因素,使其應用受到一定的限制。
R404A是一種對大氣臭氧層無破壞的,可長期替代R502的混合制冷劑。R404A是HFC125, HFC143a和HFCI 34a按44:52:4的重量比組成的近共沸混合物,它在低溫下(一40℃~-10℃)具有與R502相近的制冷性能,適用于商用低溫制冷裝置。在同工況下壓縮機的壓力比增大,容積效率下降。但壓縮機的等熵壓縮排氣溫度有所下降,這將有利于改善壓縮機工作的可靠性。比如對應用于法國泰康商用風冷冷凝機組在低溢下對其性能進行測試表明:在較高環境溫度和較低蒸發溫度時,R404A的制冷量和(SOP值均低于R502,而在較低環境溫度和較高蒸發溫度時,R404A的性能略優于R502。當環境溫度為32℃時,兩者性能十分接近,其制冷量和(DOY之差均小于3%0隨著環境溫度的進一步下降,這種趨勢會更加明顯。
此外,R404A的制冷系統采用過冷循環可以比R502取得更好的效果,因此建議有條件的場合,如水冷冷凝機組中,在制冷系統中加裝過冷器,在風冷冷凝機組中可加裝氣液交換器(回熱器),這樣可以改善R404A機組的經濟性。