制冷劑的發(fā)展之路

    **氣候變暖,為保護臭氧層,我國于1991年加入《關于消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》倫敦修正案,于2003年加入《關于消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》哥本哈根修正案。按《關于消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》哥本哈根修正案要求我國HCFCs類物質需2040年停止使用。國家相關部門制定出了詳細的實施計劃,2013年將R22等HCFC的消費和生產水平凍結,2015年削減10%,2020年削減35%,2025年削減67.5%,2030年完全淘汰但保留2.5%的維修量。
      作為制冷行業(yè)的制造廠商,HCFC的淘汰是必然趨勢,那未來又有什么制冷劑可以選擇呢,選擇制冷劑又有哪些方面的要求呢?
      R22曾經是世界上使用較廣泛的碳氟化合物制冷劑,直至目前為止,沒有哪一種單一工質可以直接替代R22。目前**行業(yè)大佬們推薦了一些取代R22的候補產品,包括環(huán)保的含氫氟代烴(HFC)制冷劑——R134a,R410A和R407C。
      選擇制冷劑需要考慮的因素很多,因為選擇任何一種制冷劑機都會對空調系統(tǒng)的整體運行情況、可靠性、成本和市場接受度造成一定影響。理想的制冷劑,除要具備特定的熱力特性外,一種理想的制冷劑應是無毒的、不可燃的,及在系統(tǒng)內完全的穩(wěn)定。它應是環(huán)保的,ODP值為零,低GWP值,容易偵測及處理的,不需較端的壓力,無論高壓與低壓。要選符合理想制冷劑所有特性的,大佬們推薦的還沒有完全符合的,接下來我們將簡要探討推薦產品的性能特點。
      R134a的容量比R22小,壓力比R22低。由于這些特點,使用相同能力的R134a的空調與其他相同體積的空調相比,需要配置一臺較大的容積排氣量型的壓縮機,較大的蒸發(fā)器、冷凝器和制冷管道。較終所導致的是,建立制造和運行一個和R22相同冷量的R134a系統(tǒng),R134a系統(tǒng)會將比R22系統(tǒng)花費更多,需要較高的成本。R407C的容量和壓力和R22比較接近。因此只要簡單調整R22設計系統(tǒng)就能使原系統(tǒng)也適用于R407C系統(tǒng)。不過,系統(tǒng)能效比會較原系統(tǒng)降低約5%。這是由于相對于其他制冷劑,R407C會有高達6度的溫度漂移。因此R407C系統(tǒng)在同等標準冷凝器和蒸發(fā)器情況下均會減少熱傳遞,影響系統(tǒng)能效比。
      R410A的容量和壓力**R22,運行壓力高出50%-60%。高氣體密度雖可以用較小的容積型排氣量的壓縮機,還可以用較小直徑的管路和閥門,但高壓力使系統(tǒng)的零部件有較高的要求。容積大的系統(tǒng)較不合用。
      HFC制冷劑雖然ODP值為零,可是有兩個條件制約了它的前景,一是容量小,二是混合工質有溫度漂移或壓力高等弊端,且普遍GWP值還是相當高。如R134a的ODP值為零,GWP值為1430,R410A的ODP值為零,GWP值為2000。
      雖然**上對GWP并沒有約束性的法律文件。但**溫室效應明顯,**關注二氧化碳的排放,從《京都議定書》規(guī)定發(fā)達國家的減排指標外,再到2014年北京APEC會議上中美氣候變化聯(lián)合聲明:“加強關于氫氟碳化物的合作:……兩國將在開始削減具有高**增溫潛勢的氫氟碳化物方面加強雙邊合作,”較具體的數(shù)據(jù)是“美國計劃于2025年實現(xiàn)在2005年基礎上減排26%-28%的全經濟范圍減排目標并將努力減排28%。中國計劃2030年左右二氧化碳排放達到峰值且將努力早日達峰?!?
      故HFC系列制冷劑注定是臨時替代品,選擇合適的低GWP值制冷劑任重而道遠。

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