原创 热导传感器在暖通空调系统中的应用：精准监测冷媒制冷剂泄漏与充注‌

随着2025年家电行业标准的不断提升，特别是全国家用电器标准化技术委员会于2024年7月24日发布的GB/T 4706.32-2024《家用和类似用途电器的安全 第32部分：热泵、空调器和除湿机的特殊要求》，对冷媒传感器的各项性能指标提出了更为严格的要求。该标准将于2026年8月1日正式实施，预示着暖通空调系统中的冷媒管理将迎来一场技术革新。本文将深入探讨热导传感器在这一领域中的核心应用——冷媒制冷剂泄漏监测与充注检测，以及其在提升系统安全性和能效方面的显著优势。

一、冷媒泄漏的严峻挑战与监测必要性‌

冷媒，作为制冷系统中的核心介质，其重要性不言而喻。它如同制冷循环中的“生命之血”，通过物理状态的持续变化，实现热量的传递与温度的调节。然而，制冷剂泄漏却成为空调系统运行中的一大隐患。据统计，约有34%的空调系统存在制冷剂泄漏问题。泄漏不仅会导致制冷量、制热量及能效比的显著下降，还会加速压缩机的老化，缩短设备的使用寿命。

更为严重的是，随着环保意识的提升，为保护臭氧层、应对气候变化，零ODP、低GWP的新型制冷剂应运而生。但这些新型制冷剂的易燃性却远高于传统制冷剂。一旦可燃制冷剂（如R454A、290、R32、R1234FY等）发生泄漏，极有可能引发燃烧甚至爆炸，对人们的生命财产安全构成严重威胁。因此，实施有效的冷媒泄漏监测，及时发现潜在风险，显得尤为重要。

‌二、热导传感器在冷媒制冷剂泄漏监测中的应用‌

热导传感器凭借其独特的工作原理，在冷媒制冷剂泄漏监测中发挥了关键作用。其通过测量气体混合物的热导率变化，来精准检测空气中制冷剂的浓度。当制冷剂发生泄漏并混入空气时，会改变空气的热导率。热导传感器能够迅速捕捉到这一细微变化，并将其转化为电信号进行输出，从而实现对制冷剂泄漏的实时监测。

在制冷剂泄漏监测中，热导传感器展现出了高灵敏度和长期稳定性两大显著优势。它们能够及早发现泄漏，有效预防潜在的安全风险，并助力节省能源。

‌三、热导传感器在冷媒制冷剂充注检测中的应用‌

热导传感器在制冷剂充注过程中同样发挥着不可替代的作用。通过测量制冷剂的热导率变化，传感器能够准确判断制冷剂的充注量是否达到预定值，从而确保系统的正常运行。这一功能在暖通空调系统的日常维护中至关重要，它有助于技术人员精确调整制冷剂量，避免过多或过少导致的能效降低和安全隐患。

在实际应用中，技术人员可使用配备热导传感器的专业设备来检测制冷剂的充注情况。这不仅能够确保系统内的制冷剂量适中，还能显著提升系统的运行效率和安全性。

‌四、应用实例：MTCS2601热导式气体传感器的卓越性能‌

瑞士Neroxis公司推出的MTCS2601热导式气体传感器，是专门用于检测住宅和商业空调系统、热泵及制冷设备中的A2L制冷剂泄漏以及充注过程中的浓度监测而设计。该传感器基于MEMS技术，由4个Ni-Pt电阻组成的微机械热电导率传感器构成，安装在小型的SMD封装内。同时，它结合了低功耗CMOS标准集成电路，非常适合OEM厂商的泄漏检测需求。

MTCS2601传感器具有以下显著特点：

MEMS 传感器遵循没有化学反应的物理皮拉尼原理，基于气体热导率变化对于压力

测量范围：0.0001~1000mbar，卓越的可重复性

硅晶片上有加热电阻，并且有优异的温度补偿

超小的传感器气体体积例如<0.1cm3

稳定和长的 MTBF（>30000 小时） ，基于物理阻抗感应原理

超低功耗消耗（<6mW）,由于使用了带小加热元件的 MEMS 传感器

超快响应时间<50mS

对安装位置不敏感

可以使用在串扰气体环境中

与一个简单恒定的温度电路兼容