极化冷冻油发展沿革浏览文章极化冷冻油-空调节能增效剂行业网

摘要
   提高热传导转化为制冷能力，即可以在较少的时间产生较多的制冷量，因而设备的“运转时间”减少了。而由于零件间的机械摩擦减少，极化冷冻油节能添加剂的使用还可降低噪声和延长设备寿命。
   由此，美国联邦能源管理计划（FEMP）认为极化冷冻油节能添加剂技术对联邦部门具有显著的节能潜力并已投入实际应用。
   极化冷冻油节能添加剂通过提高热交换系统的效率和减少设备的磨损来节约能源和延长设备寿命。节能添加剂在金属零件表面上形成一层附着薄膜并提高润滑能力，可保护零件，减轻磨损。它形成极微化学层而不含固体微粒。
   采用极化冷冻油节能添加剂有两项最重要的功效，一是提高蒸发器和冷凝器盘管的热传导率，二是提高冷冻油的润滑性。还有一些次要的优点，可以延长设备寿命。

   技术
   虽然目前市场上有许多类型的冷冻油添加剂，但是美国能源部报告只介绍过一种特殊的添加剂，那就是极化冷冻油节能添加剂，其独特的配方与其它油料添加剂截然不同。
   这种特殊的节能添加剂含有一种一端高度充电的活化有极分子。这种带电分子对金属有很强的亲和力，可在压缩机内部金属表面上形成一层单分子薄膜。这层薄膜不仅能够提高油料润滑压缩机内活动部件的能力，还能去除冷凝器和蒸发器盘管内积聚的积油，从而提高热交换器的热传导率。热交换器盘管内积聚的油是降低系统热传导能力的主要因素。
   极化冷冻油节能添加剂在美国和中国注册的商标分别是COMPRESS SHIEDTM 、PROA®。

   沿革
   COMPRESS SHIELDTM PROA®极化冷冻油节能添加剂是最近20年兴起的、真实的节能技术之一。它的早期产品叫QC-10，主要是一种减少机械系统摩擦的特有润滑剂。
   1986年，一位名叫Richard Roehm的QC-10推销商，偶然注意到了自己家里的空调发出撞击般的噪音，从而萌发出了想利用QC-10去解决的思路。果然，当他在空调低压端注入3-4盎司15分钟后，噪音神奇地消失了。Roehm先生毕竟是位非常细心的人，他早在处理之前就记下了空调压缩机的电流值，处理后他惊奇地发现电流表出现波动，一个小时的电力消耗明显减少，而且在这种下降的趋向持续了三个星期。基于这次偶然发现的成功，Roehm开始走上了市场处理空调的新旅途。他是位出色的产品推销商，他生前仅在德克萨斯州南路易斯安那，经他亲手处理的空调制冷机组令人惊叹地超过1000台之多。
   Jack.D.Hammack和C.H.Wilkins博士以及后来加盟的Charles Thompson从此开始了对QC-10的深入研究，他们发现了一种α烯烃分子的SP3轨域与金属的d轨域产生电子共用，使两者决非单纯地物理吸附且永久安定结合为一体的“秘密”，并不断改进其配方……；三位科学家的努力没有白费，他们终于在1990年获得了4693280＃美国专利，这项技术立即受到美国国防部的高度重视，它被定为保密技术使用于坦克、潜水艇等重型移动武器装备乃至航天器。五年以后，按照美国政府对先进技术的应用推广规定，这项专利技术由美国能源部介绍到民间使用。三位科学家建立了自己的公司把这项技术实现了工业生产，它能极高效力地减少机械摩擦阻力和清除金属系统内部结垢的神奇作用在汽车、动力机械、压缩机尤其是在制冷空调设备等方面受到人们亲睐，为人类在节能环保方面的努力做出了默默的贡献。
   不幸的是，C.H.Wilkins先生和Charles Thompson先生已经故去。现在只有Jack Hammack先生仍在COMPRESS SHIELD公司继续担任技术总顾问。
   鉴于COMPRESS SHIEDTM PROA®所带来的巨大社会和经济价值，1998年美国环保署（EPA）授予PROA®极化冷冻油节能添加剂能源之星energy star称号。1999年此产品开始在中国推广，现已在上海、北京、山东、浙江、东北等全国各地成功推广应用。2002年至2004年连续两次被上海市节能产品评审委员会授予上海市节能产品称号，上海、青岛、舟山以及北京等城市政府部门颁发文推荐该产品。北京市发改委2006年11月6日根据北京市长王岐山的批示，发文推广极化冷冻油添加剂节能技术。2006年12月22日，上海市经委、发改委、质监局、财政局再次联合下达沪经节（2006）579号文件在该文第23页4.7条款推荐极化冷冻油节能添加剂为上海市节能产品。

   在美国的认证历程
   1980年至今仍在COMPRESS SHIELD公司担任技术总顾问的Jack.Hammack先生和已经故去的C.H.Wilkins先生、Charles.Thompson先生三位科学家，经过在美国阿拉巴马大学、亚利桑那州大学、德州农工大学多方面使用测试成功后提出专利申请。
   1988年由在润滑工业界超过50年历史的FALAX公司使用最现代化的设备，对PROA®作润滑效果测试，认证PROA®润滑能力比一般冷冻油、润滑油超过1500%。
   1990年 10月，PROA®获得美国国家专利，专利号4963280。
   1992年获得美国政府技术评估局研究，认证PROA®投资报酬率高，比其它节能技术回收更快。
   1989年开利(CARRIER)公司在给PROA®制造商的商务函中写到：“讫今为止，CARRIER知道PROA®在CARRIER压缩机上使用没有收到任何负面效果的反馈。”并且，开利制造厂技术人员在Rock well Int'l公司使用的CARRIER 500冷吨制冷设备作维护保养时，发现主机内部全部组件都非常干净而向用户延长维修保证期。
   1992年 Magnusson-Moss消费者产品保证法案规定，除非设备制造厂能证明第三者润滑剂确实对设备造成损害，否则设备制造厂不能取消添加此润滑剂之后的主机质量保证。
   1993年美国工业技术局认证PROA®可提高金属抗氧化能力达78.5%。
   1993年美国自动研究实验室对PROA®进行橡胶油封进行腐蚀测试，认证能增强压缩机油封密封件使用寿命提高81%。
   1993年依美国材料试验协会（ASTM）ASTMD-3233-73润滑度测试、ASTMD-2272抗氧化测试、ASTMD-471密封件兼容性测试三项测试标准测试，认证PROA® 上述性能全部超过美国国家标准。
   1993年美国国防部证书指定PROA®美国政府投标或合约使用代码为CAGE CODE OXAY5。
   1994年美国冷冻空调协会（ASHRAE） Handbook第5章、第7章认证PROA®可增强润滑能力。
   1994年美国总统克林顿下达#12902执行命令，要求全国联邦机构使用PROA®节省能源。
   1995年美国太平洋西北国家实验室评估节能科技技术，推荐给能源部(D.O.E)联邦能源管理计划(F.E.M.P)美国陆军，美国海军设施工程中新节能技术。PROA®是18项被推荐技术之一，并发表于美国联邦技术公报（FTA）。
   1995年美国能源部之联邦能源管理计划（F.E.M.P）对PROA®作出产品多项优点报告及推广全联邦政府机构。
   1996年美国能源部下达政府函，指定PROA®之国家订货货号为6850-013775405，在国防部一般供应中心可以用该号码订购PROA®。
   1996年获得美国佛罗里达州SNAPS计划，使用PROA®新科技环保技术产品无毒、无害、无致癌物。
   1998年获得美国环保署（EPA）之能源之星建筑物联盟计划认证。
   1998年获得亚拉巴马州地球日奖。

   应用范围
   极化冷冻油节能添加剂可安全地应用在：
   除溴化锂为致冷剂的吸收式冷却机以外的所有类型的制冷机组。
   中国大陆市场具体的范围主要在大型化工、纺织、食品、冷藏、制药、生物、电子、通讯企业和宾馆、超市、商场、机场、体育馆之类的各种大型建筑物。
   在我国近10年的应用结果，其节电效果都在8%到25%之间。与国外的实际应用水平保持一致。同时，PROA®为所有的空调和制冷设备，在降低维护费用、大大延长设备寿命以及环保的改善等诸多的综合收益方面，其价值远远超过了节电的本身。
   节能机理
   将极化冷冻油节能添加剂加入压缩机内的冷冻机油中，可产生一种α烯烃分子，这是一种氯化链烷烃，与冷冻油一起流过系统时保持液态。极化冷冻油节能添加剂内的活化有极分子携有负电荷，这种分子取代了其它分子，包括污垢、积碳和油，最后在金属表面形成一层只有1个分子厚的薄膜。由于有极分子之间没有亲和力，所以不再产生新的油、污垢和积炭在金属表面附着。

   效益
   有两项最重要的效益，一是提高冷凝器和蒸发器盘管的热传导能力，二是提高冷冻油的润滑性能。这两种主要效益产生了以下的次要效益 :
   缩短运行时间。
   减少机械摩擦。
   延长设备寿命。
   降低运行噪声。
   这些效益将减除成百上千万元的无谓能耗损失，将使设备使用部门从看不见的浪费中节省出大量的资金以开辟新的业务！

   安装
   安装极化冷冻油节能添加剂的过程很简单，但遵守某些注意事项将会更好地提高其有效性。安装极化冷冻油节能添加剂的工作必须由有执照的专业人员进行，以避免制冷剂意外地泄漏到大气中。
   添加前的检查是很重要的，但因为其并不影响背景介绍而省略。
   极化冷冻油节能添加剂推荐的添加量为0.45～0.6盎司/冷吨。
   因为相同的理由这里省略了极化冷冻油节能添加剂添加的基本程序，尽管它很简单。

   实验室试验结论
   极化冷冻油节能添加剂技术在世界著名的橡树岭等实验室和现场进行了研究。由实验室按照 ASTM D3233-73、ASTM D2272和ASTM D-471 标准进行的试验表明：
   ⑴处理：在回收和废油处理方面，极化冷冻油节能添加剂对废油没有增加任何限制 (PSI JULY 2，1993)。
   ⑵致癌性：极化冷冻油节能添加剂没有致癌性。
   ⑶润滑性：普通油样品(未经处理的)在300磅/平方英寸压力下失去润滑能力。而用极化冷冻机油节能添加剂处理过的样品在最大试验压力为4500磅/平方英寸时仍不丧失润滑能力。润滑能力提高了1500% (Falex 1988) 。
   ⑷氧化：未处理的油样压力降至25磅/平方英寸（172.4KPa）需时14分钟，而用极化冷冻油节能添加剂处理后的油样则费时25分钟。加入极化制冷冻油节能添加剂将抗氧化力提高了 78.5%(PSI May 31，1993)。
   ⑸密封性能影响：与未经处理的制冷油相比，极化冷冻油节能添加剂处理后的油可减少橡胶膨胀，氯丁橡胶减少却29%，腈橡胶减少81%。极化制冷冻油节能添加剂还能有效地调理氯丁橡胶、氟橡胶A、PFE密封、布纳N合成橡胶、尼龙66、哈斯特洛伊镍耐蚀耐热合金、迈拉聚酯薄膜、聚丙烯和卡喷特20软磁合金。极化冷冻油节能添加剂对压缩机密封不仅没有不良影响，而且能延长其寿命(Auto Research July1，1993)。

   更详细的应用介绍
   ⑴极化冷冻油节能添加剂可用于何处
   这项技术可广泛用于制冷和冷冻设备、空调器、热泵。
   设备应是涡旋式压缩机、容积式(往复式)压缩机、螺杆式压缩机或离心式冷却器。极化冷冻油节能添加剂不适用于吸收式冷却器。极化冷冻油节能添加剂可安全地用于各种规模的空调和制冷系统。极化冷冻油节能添加剂可用于任何温度范围为-53.9℃至204.4℃的系统。
   除溴化锂机以外，极化冷冻油节能添加剂与各类常用的制冷剂皆相容。
   ⑵新旧设备的使用比较
   极化冷冻油节能添加剂处理对于较老的压缩机最有效。较新的设备密封良好，磨损很少，进入冷凝器和热交换器的油较少，极化冷冻油节能添加剂处理常常显示出只将效率提高3%至7%。虽然较新的系统效率提高较少，但极化冷冻油节能添加剂处理仍可通过防止热交换器上油和污垢的积聚而避免性能下降。
   ⑶设备一体化
   采用极化冷冻油节能添加剂不会损坏制冷系统。1989年3月Carrier公司（开利空调）给一家生产商中的信说:“据我公司目前所知，极化冷冻油节能添加剂对我公司的压缩机的可靠性没有负面影响”。Carrier公司还没有对加入其压缩机的任何市场供应的其它添加剂的作用负责。1992年的Magnusson-Moss消费品保证法案规定，在加入第三方润滑剂时制造商不得取消保证，除非设备制造商能够证明是润滑剂损坏了设备。
   ⑷部分案例
   环球影城
   奥兰多，佛罗里达
   2002年11月1号，依照佛罗里达州立能源办公室的测量，位于佛罗里达州奥兰多市的环球影城添加了COMPRESS SHIELDTM PROA®。（能源保护援助项目指定：ECAPCUL-1-99比较标准建筑物公用设施负荷测试方法）。
   这个程序的目的是要确定在“相同的建筑条件，安装相同的附加物、零件和/或设备”对有人居住的居民楼、商业楼与政府办公大楼在公用设施负荷的影响。这个程序的焦点是为所有有兴趣使用选择性或是传统型能源设备来置换公用设施负荷的当事人提供可比性标准。这个程序显示了被测试的添加物在能源节约方面的特性，并与设备生产者推荐的润滑要求没有关联。
   测量显示，COMPRESS SHIELDTM PROA®可以明显的减轻被测试设备的运做负荷。测试结果显示该产品达到能源保护要求标准（ECM）可以申请州立或联邦能源授予的基金，平均总体预期效率提升率12.63%。
   鸿基大厦
   广东深圳
   2007年12月14日由深圳市节能协会鉴证，在深圳鸿基商业大厦的1台YSDACAS35CHE 300Rt水冷螺杆机组添加了极化冷冻油节能添加剂，添加前后分别作了测试，节电效率≥11.54%，并且压缩机工作时的噪音降低9.8分贝，机组自然停机频率明显增多。
   北京三元食品四厂
   北京
   节电效率≥10.65%，噪音下降2分贝。
   氯碱化工
   上海
   据上海人民广播电台报道，该公司采取合同能源管理办法进行极化冷冻油节能添加剂节能改造，不花业主一分钱，总额560万元的投资1.5年即可收回。

   节能效果
   能耗：极化冷冻油节能添加剂对降低较老的压缩机能耗最为有效。在使用5年以上的设备中，效率通常可达到8～25%。在美国曾有报告节能达到36%。新设备的密封良好、进入冷凝器和热交换器的油较少，因而电损耗很少。极化冷冻油节能添加剂提高效率的比率常在3%至7%之间。
   设备利用率：设备利用率是极化冷冻油添加剂节能效果的重要影响指标，设备利用率低于35%时投资回收期会延长到四年以上。
   使用年限：若压缩机使用年限在5年以下，实际节能可能较小。2年以下的压缩机节能效率常在3～7% 之间。实际上在新设备上使用极化冷冻油节能添加剂更加体现节能和减少摩损双重功效，可惜人们通常不习惯对崭新的机器设备施行附加技术。
   系统大小：理论上节能效率与系统大小无关，但实际上大型的中央制冷系统一般保养和控制得较好，因而大型系统的节能比率较小。可是大型系统较小的节能比率却代表着较大地节省金钱！
   气候：较冷的气候条件下，因冷却负荷小而使运行时间短，交变负荷多，节能总值将会较少，投资回收期较长。
   需电量：多数情况下在极化冷冻油节能添加剂处理后减少了需电量。一般最大需电量出现在起动时，因这时压缩机部件从静止到运动作功最多。极化冷冻油节能添加剂提高了润滑能力，从而减少了起动压缩机需要作的功。
   管理：COMPRESS SHIELDTM PROA® 改善热交换效率从而节电不容置疑，但是如果缺乏有序的组织管理却可能使前功尽弃把节约的能源重新浪费，因此建立一个保障节能效果不被流失的管理模式显然也是一个不可忽视的话题！
   广州标诚承诺
   2006年，广州标诚电子科技有限公司成为COMPRESS SHIELDTM PROA® 中国授权代理商，参照美国联邦政府的建议以及来自市场的自信，该公司承诺：
   按照双方签约认可的节能效果评价方案，如果节电率低于5%，则签约客户将完全免费地获得广州标诚电子科技有限公司的节能技术服务！
   美国COMPRESS SHIED 公司每年在世界保险业八强之一的美国Acord公司投保200万美元产品质量责任险，受益范围包括中国大陆，但是至今没有索赔案例。


技术参数

   参考资料
   吴喜平：《华东电力》2000年12期
   极化冷冻油添加剂PROA的制冷节电作用
   孟祥进：《制冷》2001年01期
   极性制冷剂油FRIGAID的节能原理与应用效果
   陈友良：《上海节能》2002年06期
   极化冷冻油添加剂在制冷机中的节电作用
   吴喜平：《暖通空调》2003年02期
   极化冷冻油添加剂在制冷机中的节电作用
   邱嘉昌、刘龙昌：《制冷技术》2003年03期
   极化冷冻油添加剂（PROA）
   刘玉萍、姜宪国：《上海节能》2004年06期
   极化冷冻机油添加剂（CS-PROA）
   姜宪国、何正：《上海节能》2006年02期
   冷冻机油节能添加剂的应用
   SJB001-2002制冷机组及热泵机组节能效果评价方法(试行)
   ASTM D2272旋转轰击抗氧化测试（美国）
   ASTM D-3233-73机械摩擦润滑性能测试（美国）
   ASTM D-471密封材料兼容性试验（美国）

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