從氣候安全方面探討環(huán)保制冷劑的判定和選擇

1、從氣候安全方面探討環(huán)保制冷劑的判定和選擇高慧翔（中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司 成都 610031）【摘 要】 本文以大家最常見(jiàn)的氟利昂為主線，糾正大家對(duì)常見(jiàn)制冷劑的片面認(rèn)識(shí)，在對(duì)比國(guó)內(nèi)外相關(guān)協(xié)定和法規(guī)的基礎(chǔ)上，討論環(huán)保型制冷劑的評(píng)價(jià)方法，并對(duì)空調(diào)行業(yè)制冷劑的使用提出一些建議?！娟P(guān)鍵詞】 環(huán)保；安全；ODP；GWP；冷水機(jī)組中圖分類號(hào)* 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼*The Determination and Selection on Environmental Protection Refrigerant from the Climate SecurityGao Huixiang Wu Wei（China Ra

2、ilway Eryuan Engineering Group CO.,LTD）【Abstract】 Taking the most common Freon everyone as the main line, to correct you on commonrefrigerant one-sided understanding, based on the comparison between the domestic and foreign related agreements and regulations, discusses the evaluation method of envir

3、onmental protection type refrigerant, and puts forward some suggestions on the use ofair conditioning industry refrigerant.【Keywords】 Environmental protection; safety; ODP;GWP; water chiller.0 引言目前環(huán)保問(wèn)題成了全球的矚目熱門(mén)話題，臭氧層的不斷破壞和地球氣候的逐漸變暖，是當(dāng)今人類所面臨的兩大亟待解決的環(huán)境問(wèn)題。近30多年的研究發(fā)現(xiàn)氟利昂對(duì)全球環(huán)境有著嚴(yán)重的影響，直接影響人類的生存條件，這已引起了國(guó)際上的

4、極大關(guān)注。暖通空調(diào)行業(yè)最常用的碳?xì)渲评鋭?，是飽和碳?xì)浠衔镏腥炕虿糠謿湓乇宦?、氟和溴代替后衍生物的總稱。國(guó)際規(guī)定用“R”作為這類制冷劑的代號(hào)，如R22.等，分為氯氟烴（CFCs）、含氫氯氟烴（HCFCs）、含氫氟烴（HFCs）三大類，其中CFCs和HCFCs中均含有氯，是破壞臭氧層的元兇，是公認(rèn)禁止使用的制冷劑，而HFCs雖然不含有破壞臭氧層的氯原子，但依然含有鹵素氟原子，而各種鹵原子泄露到大氣中，會(huì)加劇地球的溫室效應(yīng)，因此也只是過(guò)渡性制冷劑。環(huán)保制冷劑的最終目標(biāo)，就是要完全淘汰鹵原子，但是這只是比較片面的看法。1 制冷劑的發(fā)展歷程制冷劑的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)歷史階段。第一階段是19世紀(jì)20世紀(jì)

5、初期。該階段的制冷劑主要是從大自然中直接獲取的，如酒精、氨氣、汽油、二氧化碳等，它們大多數(shù)具有可燃、有毒、腐蝕性、壓力過(guò)高等不利因素。第二階段是20世紀(jì)30年代到90年代。20世紀(jì)30年代，美國(guó)杜邦公司先后發(fā)明了R11、R12、R13等一系列CFCs制冷劑，并為其注冊(cè)了杜邦公司專有的商品名稱Freon®（中文名稱：氟利昂），在其之后陸續(xù)又發(fā)明了R22、R123等HCFCs等制冷劑，并將其也納入氟利昂的范疇之內(nèi)。在這一階段，全球大部分制冷設(shè)備主要以R11、R12、R22這三種典型制冷劑為主。但是，自從1985年英國(guó)南極考察隊(duì)發(fā)現(xiàn)南極洲上空的臭氧空洞以來(lái)，人們逐漸發(fā)現(xiàn)以CFCs和哈龍等為

6、首的一系列化學(xué)品，正是消耗臭氧層的代表物質(zhì)（簡(jiǎn)稱“ODS物質(zhì)”）。第三階段是1990年至今。這一階段，各國(guó)科學(xué)家都在積極尋找綠色環(huán)保型制冷劑，主要替代產(chǎn)品為氫氟烴HFCs和天然工質(zhì)類。2 從消耗臭氧層方面考慮對(duì)制冷劑的淘汰計(jì)劃對(duì)制冷劑的環(huán)保要求和淘汰計(jì)劃，是人類世上第一次幾乎所有國(guó)家參與的協(xié)同戰(zhàn)斗，截至2002年為止，在189個(gè)聯(lián)合國(guó)成員中有183個(gè)國(guó)家參加了該活動(dòng)。作為全球性的具有法律效應(yīng)的臭氧層保護(hù)措施，其內(nèi)容主要體現(xiàn)在蒙特利爾議定書(shū)的條款上。該協(xié)議要求，發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)ODS制冷劑的淘汰時(shí)間表為：1996年1月1日起，CFCs（R11、R12、R13、R113、R114、R115等）完全停止生

7、產(chǎn)和消費(fèi)；HCFCs到1996年1月1日起，凍結(jié)在1989年HCFCs消費(fèi)量與2.8%的1989年CFCs消費(fèi)量之和的水平上，2030年1月1日起，完全停止生產(chǎn)和消費(fèi)。與其相對(duì)應(yīng)，發(fā)展中國(guó)家的淘汰時(shí)間表為：2010年1月1日起，CFCs（R11、R12、R13、R113、R114、R115等）完全停止生產(chǎn)和消費(fèi)；HCFCs到2016年1月1日起，凍結(jié)在2015年的水平上，2040年1月1日起，完全停止生產(chǎn)和消費(fèi)。但根據(jù)2007年9月蒙特利爾議定書(shū)第19次締約方會(huì)議的要求，發(fā)展中國(guó)家的HCFCs淘汰時(shí)間修改為：在2013年將HCFCs的生產(chǎn)及消費(fèi)凍結(jié)在2009及2010年平均值的水平上，2030

8、年12月31日起，HCFCs完全停止生產(chǎn)和消費(fèi)。3 從溫室效應(yīng)方面考慮對(duì)制冷劑的淘汰計(jì)劃3.1 溫室氣體的認(rèn)識(shí)相對(duì)于臭氧層淘汰計(jì)劃，國(guó)際上對(duì)溫室效應(yīng)方面的政策變化，表現(xiàn)得較為曲折坎坷。從20世紀(jì)70年代人類開(kāi)始關(guān)注引起大氣溫度升高的溫室效應(yīng)，到各國(guó)政府開(kāi)始致力于統(tǒng)一解決氣體排放的聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約，每一步腳印都走得比較艱辛。根據(jù)公約統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，造成地球溫度上升的溫室氣體主要包括：二氧化碳、甲烷、對(duì)流層臭氧、氧化亞氮、碳氟化合物、顆粒型煙霧。溫室氣體的排放源頭，大約70的溫室氣體排放都來(lái)自于化石燃料的使用和某些工業(yè)過(guò)程，而大約30的溫室氣體排放則來(lái)自于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式和土地用途的改變。對(duì)于我們暖通

9、行業(yè)來(lái)說(shuō)，最為關(guān)心的是碳氟化合物以及與其間接相關(guān)的二氧化碳。3.2 國(guó)際上對(duì)溫室氣體排放的政策1992年5月聯(lián)合國(guó)政府間談判委員會(huì)就氣候變化問(wèn)題達(dá)成了聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約，成為世界上第一個(gè)為全面控制二氧化碳等溫室氣體排放，以應(yīng)對(duì)全球氣候變暖給人類經(jīng)濟(jì)和社會(huì)帶來(lái)不利影響的國(guó)際公約。1997年12月聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約第三次締約方大會(huì)在日本京都舉行，通過(guò)了旨在限制發(fā)達(dá)國(guó)家溫室氣體排放量的京都議定書(shū)。京都議定書(shū)是聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約的補(bǔ)充，它與聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約的最主要區(qū)別是，公約鼓勵(lì)發(fā)達(dá)國(guó)家減排，而議定書(shū)強(qiáng)制要求發(fā)達(dá)國(guó)家減排，具有法律約束力。2005年2月16日京都議定書(shū)正式生效。截至2

10、010年底全球已有194個(gè)國(guó)家簽署了聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約，184個(gè)國(guó)家簽署了京都議定書(shū)。京都議定書(shū)遵循公約制定的“共同但有區(qū)別的責(zé)任”原則，要求作為溫室氣體排放大戶的發(fā)達(dá)國(guó)家采取具體措施限制溫室氣體的排放，而發(fā)展中國(guó)家不承擔(dān)有法律約束力的溫室氣體限控義務(wù)。議定書(shū)一共規(guī)定了種溫室氣體，分別是二氧化碳、甲烷、氧化亞氮、六氟化硫、氫氟碳化物和全氟化碳。值得注意的是，雖然CFCs和HCFCs也均是溫室氣體，但京都議定書(shū)指出該類氣體已受蒙特利爾議定書(shū)的管制，所以未包括在京都議定書(shū)的6類氣體之中。4 對(duì)環(huán)保型制冷劑如何進(jìn)行判定？4.1 我國(guó)規(guī)范對(duì)環(huán)保制冷劑的規(guī)定國(guó)標(biāo)制冷劑編號(hào)方法和安全性分類（GB/T

11、7778-2008）定義的環(huán)境友好的制冷劑，在綜合考慮制冷劑的消耗臭氧層潛能值（ODP）、全球變暖潛能值（GWP）、制冷劑的年泄漏率、設(shè)備壽命等特性的基礎(chǔ)上，引用美國(guó)綠色建筑協(xié)會(huì)的LEED-NC標(biāo)準(zhǔn)2.2版中的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，其判斷標(biāo)準(zhǔn)為：LCGWId+LCODI×100000100， （1）LCGWId=GWPr×（Lr×life+Mr）×Rc/Life， （2）LCODI=ODPr×（Lr×life+Mr）×Rc/Life， （3）其中Lr為制冷劑年泄漏率，Mr為壽命終止時(shí)的制冷劑損耗率、Rc為單位制冷量制冷劑充注量（單位為l

12、bs制冷劑/冷噸，1lbs=0.45359kg）等參數(shù)的取值，Life為設(shè)備壽命（年）。下表列出了我們比較常用的部分制冷劑的環(huán)保性評(píng)估情況。表1 部分制冷劑的ODP值和GWP值Table1 A portion of refrigerant ODP and GWP values名稱制冷劑編號(hào)大氣中壽命（年）ODPGWP環(huán)境友好CFCsR11501.04000否R121021.08500否R113850.85000否R1143001.09300否R11517000.69300否HCFCsR2213.10.0551700否R1231.40.0293是R1245.90.022480否HFCsR2326

13、4011.7否R325.60650是R12532.602800否R134a14.601300是R143a48.303800否R152a1.50140是甲烷R50（CH4）12.2021是HCsR170（乙烷，C2H6）<<1011是R290（丙烷，C3H9）<<1011是R600a（異丁烷，CH（CH3）2CH3）<<1011是混合制冷劑R407CR32/125/134a（23/25/52）三種組成成份的各自壽命見(jiàn)上面01530否R410AR32/125（50/50）兩種組成成份的各自壽命見(jiàn)上面01730否無(wú)機(jī)化合物R704（He）-0-是R717（NH3）

14、-0<1是R718（H2O）-0<1是R728（N2）-0-R729（AIR）-00是R744（CO2）>5001是R764（SO2）-0-否上表中除無(wú)機(jī)化合物外，主要是取自制冷劑編號(hào)方法和安全性分類（GB/T 7778-2001）的表C1“ODP值和GWP值”。其中GWP是以CO2為基準(zhǔn)的積分時(shí)間100年的值。由（1）式可以看出，我國(guó)對(duì)制冷劑環(huán)保性的判斷標(biāo)準(zhǔn)只關(guān)注GWP、ODP、年泄漏量、單位制冷劑充注量和設(shè)備壽命，而沒(méi)有考慮機(jī)組運(yùn)行間接帶來(lái)的溫室效應(yīng)，該效應(yīng)與冷水機(jī)組的性能系數(shù)有關(guān)。目前我國(guó)冷水機(jī)組的供電來(lái)源較多情況由火力發(fā)電廠提供，火力發(fā)電會(huì)向大氣排放CO2，尤其我國(guó)還

15、處于主要以火力發(fā)電為主的國(guó)家，因此冷水機(jī)組的性能系數(shù)COP值也是需要考慮的一個(gè)問(wèn)題，國(guó)標(biāo)中未考慮這一項(xiàng)有點(diǎn)遺憾。據(jù)報(bào)道，目前我國(guó)火力發(fā)電比例占到總發(fā)電量的73%，水電站到25%，其余為核電和風(fēng)力發(fā)電，其中核電發(fā)電目前僅占1.3%，風(fēng)力發(fā)電還不足1%。根據(jù)國(guó)家發(fā)改委的近期規(guī)劃，力爭(zhēng)在2020年，將核電比例提高到5%以上，風(fēng)力發(fā)電提高到6%左右，但火力發(fā)電依然會(huì)占有最大比重。4.2 國(guó)際上對(duì)常用制冷劑環(huán)保性的觀點(diǎn)國(guó)際上對(duì)環(huán)保制冷劑的評(píng)價(jià)方法，更多的是采用變暖影響總當(dāng)量TEWI，參見(jiàn)空氣調(diào)節(jié)用制冷技術(shù)（第四版，閆啟森主編），其計(jì)算公式如下： （4）其中：L為制冷機(jī)的制冷劑年泄露量（kg/a），N為制

16、冷機(jī)壽命（a），M為系統(tǒng)中制冷劑總質(zhì)量（kg），為制冷機(jī)報(bào)廢時(shí)的制冷劑損耗率，E為制冷機(jī)每年的能耗（kW·h）/a，b為每1kW·h電CO2的釋放量kg/（kW·h）。（4）式的前半部分指計(jì)算年限內(nèi)泄露和損耗的制冷劑相當(dāng)于多少公斤CO2的積聚效果；后半部分體現(xiàn)產(chǎn)生1kW·h的電，由燃料燃燒所釋放的CO2量。相對(duì)我國(guó)的判斷標(biāo)準(zhǔn)，該評(píng)價(jià)方法增加了設(shè)備運(yùn)行效率間接引起的CO2排風(fēng)量。但是，無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外對(duì)環(huán)保制冷劑的評(píng)價(jià)方法，均忽略了一個(gè)很重要的指標(biāo)制冷劑在大氣中的壽命（簡(jiǎn)稱“大氣壽命”），如果大氣壽命很低，則再高的GWP值，對(duì)大氣的溫室效應(yīng)影響也比較短暫

17、而顯得不明顯；反之，再低的GWP值，對(duì)大氣的溫室效應(yīng)也不應(yīng)忽視，希望相關(guān)規(guī)范在以后制定制冷劑的評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)能將此因素考慮進(jìn)去。4.3 是否對(duì)HCFC制冷劑進(jìn)行一刀切？根據(jù)蒙特利爾議定書(shū)，HCFCs為近期減排、遠(yuǎn)期淘汰的產(chǎn)品，其中包括我們最常用的R123，該制冷劑的ODP為0.02。但根據(jù)我國(guó)制冷劑編號(hào)方法和安全性分類（GB/T 7778-2008）的規(guī)定，R123是環(huán)保型制冷劑，可以長(zhǎng)期使用。也就是說(shuō)我國(guó)在執(zhí)行聯(lián)合國(guó)蒙特利爾議定書(shū)時(shí)，并非是簡(jiǎn)單地對(duì)HCFCs進(jìn)行一刀切，而是綜合考慮了它的ODP和GWP的大小后，再對(duì)其環(huán)保性進(jìn)行判定，這一點(diǎn)值得肯定。R123的大氣壽命只有1.3年，ODP=0.02

18、，GWP=72，在國(guó)際上，一些科學(xué)家與大氣學(xué)學(xué)者也希望將R123從受控淘汰的HCFCs名單上排掉的建議和提案，至今還未得到正式認(rèn)可。4.4 國(guó)內(nèi)外對(duì)R410A的認(rèn)識(shí)差別2009年5月1日實(shí)施的制冷劑編號(hào)方法和安全性分類（GBT 7778-2008）在對(duì)制冷劑是否為環(huán)保性的評(píng)價(jià)時(shí)，對(duì)制冷劑的Lr、Mr和Rc等3個(gè)參數(shù)只給出一個(gè)默認(rèn)的數(shù)值，即分別是2%、10%、2.5，而筆者查閱美國(guó)綠色建筑協(xié)會(huì)的LEED-NC原標(biāo)準(zhǔn)2.2版發(fā)現(xiàn)，原條文中對(duì)此三個(gè)參數(shù)的取值為0.5%2%、2%10%、0.55。根據(jù)我國(guó)規(guī)范給定的參數(shù)計(jì)算，R134a、R410A、R407C的評(píng)價(jià)值分別為97.5、129.75、114

19、.75，所以R134a為環(huán)保制冷劑，R410A和R407C為非環(huán)保制冷劑。誠(chéng)然，R410A一直多年來(lái)被杜邦、霍尼韋爾、大金等三家國(guó)際化工巨頭利用專利技術(shù)長(zhǎng)期壟斷，如果采用該制冷劑，我國(guó)每年需要花高價(jià)去購(gòu)買(mǎi)制冷劑或者支付高額的專利授權(quán)許后進(jìn)行生產(chǎn)，但在房間空調(diào)和多聯(lián)式空調(diào)機(jī)組中，它可能是近期替代高壓R22最合適的冷媒。隨著霍尼韋爾對(duì)R410A在歐洲的專利于2009年到期，杜邦在我國(guó)申請(qǐng)的R410A的專利保護(hù)時(shí)間也已于2011年結(jié)束，各大制冷劑生產(chǎn)商均可自由生產(chǎn)由美國(guó)聯(lián)信發(fā)明的R410A，從而使其售價(jià)會(huì)大幅下降。鑒于此，可以理解我國(guó)在編寫(xiě)制冷劑編號(hào)方法和安全性分類（GB/T 7778-2008）時(shí)

20、的苦衷，因此可能有意將環(huán)保評(píng)價(jià)計(jì)算方法中的一些參數(shù)進(jìn)行人為設(shè)定，從而使R410A制冷劑排斥在環(huán)保冷媒之外，但從現(xiàn)在看來(lái)，筆者希望能客觀地按照LEED-NC中的取值進(jìn)行計(jì)算。5 制冷劑替代總體思路制冷劑的選擇主要考慮制冷性能和環(huán)境安全兩個(gè)方面，前者主要關(guān)注其蒸發(fā)冷凝壓力/溫度、汽化潛熱、臨界溫度、單位體積制冷量、制冷效率、傳熱系數(shù)、流動(dòng)性能、腐蝕性、絕緣性、與冷凍油的互溶性等方面；后者則主要關(guān)心ODP值、GWP值、毒性、易燃性、易爆性。節(jié)能和環(huán)保構(gòu)成制冷劑選擇的兩大必備條件，二者缺一不可。由于本文的重點(diǎn)是關(guān)于制冷劑的環(huán)保性，此處不對(duì)其制冷性能展開(kāi)過(guò)多的討論。而對(duì)于環(huán)保性方面，既要考慮制冷劑對(duì)破壞

21、臭氧層的問(wèn)題，亦需考慮對(duì)溫室效應(yīng)方面的影響。大氣臭氧層消耗和全球氣候變暖是與空調(diào)制冷行業(yè)相關(guān)的兩個(gè)重大環(huán)保問(wèn)題。片面地強(qiáng)調(diào)制冷劑的消耗臭氧層潛能值（ODP）或全球變暖潛能值（GWP）都是不全面、不科學(xué)的。國(guó)際上制冷劑主要有兩種替代思路，其一是用HFCs替代CFCs和HCFCs；其二是用天然工質(zhì)（如NH3、CO2、HCs）替代CFCs和HCFCs。以美日為首的國(guó)家主張采用HFCs作為中遠(yuǎn)期的替代物，認(rèn)為HFCs雖然是GWP大于1000的溫室效應(yīng)氣體，但HFCs占到整個(gè)溫室氣體排放的比例極低，目前只有不到1%，即使按目前的使用比例到2030年也不會(huì)超過(guò)3%。美國(guó)認(rèn)為人類需要做的工作是如何采取措施使

22、其減少排放（如設(shè)備防泄漏和回收措施），而不是淘汰或禁用。以德國(guó)為首的歐盟，則不以為然，他們堅(jiān)持認(rèn)為HFCs的GWP值太高，必須嚴(yán)格禁止。盡管HCs存在可燃危險(xiǎn)，對(duì)使用者有不利影響，但相對(duì)于整個(gè)地球安全性來(lái)說(shuō)，局部的危險(xiǎn)應(yīng)服從大局。作為最大的發(fā)展中國(guó)家，我們既不能模仿美國(guó)的短期利益思維，也不應(yīng)照搬歐盟的做法。針對(duì)實(shí)際國(guó)情，我國(guó)提出近期采用低GWP的HCFCs、HFCs和HCs的混合物作為替代物，以后再逐漸尋找合適的天然工質(zhì)進(jìn)行替代。綜上所述，各國(guó)制冷劑的替代路線如表X所示。表2 各國(guó)制冷劑的替代情況表Table2 Countries of refrigerant replacement國(guó)家美、日

23、歐盟中國(guó)等發(fā)展中國(guó)家近期替代物HFCs以HCs為主的天然工質(zhì)以低GWP的HCFCs、HFCs和HCs的混合物為主，逐漸過(guò)渡到天然工質(zhì)典型制冷劑R134a、R410A、R407CR717（NH3、R290（丙）、R744（CO2）以R134a、R410A、R407C為主，R744等天然工質(zhì)為輔6 環(huán)保制冷劑在制冷設(shè)備中的實(shí)際應(yīng)用情況對(duì)應(yīng)不同的使用場(chǎng)所，空調(diào)制冷工況分為高溫、中溫和低溫（對(duì)應(yīng)冷凝壓力分為低壓、中壓、高壓）三種類型，在國(guó)際上提出臭氧層空洞概念之前，全球使用最廣泛、最高效的制冷劑主要為R11、R12、R22。從表X可以看出，對(duì)于小型的汽車空調(diào)和家用冰箱冰柜，不管其壓縮機(jī)采用活塞式、滾動(dòng)

24、轉(zhuǎn)子式還是渦旋式，均采用R12中壓制冷劑；對(duì)于制冷量范圍比較廣的中大型空調(diào)機(jī)組（包括房間空氣調(diào)節(jié)器、單元式空氣調(diào)節(jié)機(jī)、多聯(lián)機(jī)組、螺桿式冷水機(jī)組等），應(yīng)用最廣泛的制冷劑是R22，其占了所有制冷劑的90%以上的份額；而對(duì)于大型離心式冷水機(jī)組則采用R11作為其最高效的制冷劑。簡(jiǎn)單地說(shuō)，空調(diào)制冷行業(yè)在選擇環(huán)保性制冷劑的主要任務(wù)，就是尋找對(duì)應(yīng)于R11、R12、R22三種制冷劑的替代物。表X中列出的近期制冷劑替代物，只是從目前階段的現(xiàn)實(shí)條件考慮，可以暫時(shí)被認(rèn)定為環(huán)保型的制冷劑，從遠(yuǎn)期而言，由于其大部分替代物的GWP仍然偏高，仍然有被再次替代的可能。甚至，即使對(duì)于目前認(rèn)為是永久的制冷劑天然工質(zhì)而言，我們也不

25、敢妄言在今后不會(huì)再發(fā)生第四次制冷劑大變革，因?yàn)槿祟悓?duì)環(huán)保概念的本身也是在不斷重新認(rèn)識(shí)和定義的。目前，各個(gè)國(guó)家都在積極尋找和研發(fā)更加環(huán)保的制冷劑，這將是一場(chǎng)曠日持久且異常激烈的技術(shù)競(jìng)賽。制冷空調(diào)的使用是如此之重要，誰(shuí)能首先研發(fā)出既高效又環(huán)保的新型制冷劑，就無(wú)疑會(huì)掌握未來(lái)空調(diào)行業(yè)的發(fā)言權(quán)和主動(dòng)權(quán)。表3 各種空調(diào)制冷設(shè)備的制冷劑替代情況表Table3 A variety of refrigerant of refrigeration equipment substitution table使用用途或場(chǎng)所移動(dòng)空調(diào)家用空調(diào)工業(yè)和商業(yè)用空調(diào)空調(diào)機(jī)組類型汽車空調(diào)家用冰箱和冷柜房間空氣調(diào)節(jié)器單元式空氣調(diào)節(jié)機(jī)、

26、多聯(lián)機(jī)組等小型空調(diào)中大型空調(diào)大型空調(diào)壓縮機(jī)類型活塞式、滾動(dòng)轉(zhuǎn)子、渦旋式渦旋式螺桿式離心式工作壓力類型中壓高壓低壓原制冷劑R12R22R11ODP/GWP1.0/85000.055/17001.0/4600摩爾質(zhì)量120.9186.47137.37標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)-29.8-40.823.7近期主要替代物R134aR-1234yfR600aR134aR410AR407C*R32R290R410AR407C*R32R134aR410AR32R123*R245caODP/GWP0/13000/40/200/13000/20000/17000/5500/200/20000/17000/5500/13000/2

27、0000/5500.012/1200/560摩爾質(zhì)量102.0395.0458.12102.0372.5886.2052.0244.172.5886.2052.02102.0372.5852.02152.93134.05標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)-26.1-29-11.7-26.1-51.6-43.8-51.7-42.2-51.6-43.8-51.7-26.1-51.6-51.727.825.17 幾種常見(jiàn)制冷劑的情況說(shuō)明7.1 R123應(yīng)作為R11的主要替代物根據(jù)蒙特利爾議定書(shū)設(shè)定的淘汰時(shí)間表，R123在中國(guó)將于2030年停止在新產(chǎn)品中使用。但是中國(guó)環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求（HJBZ41-2000）的受控限制為O

28、DP0.11,若用R134a替代R123，GWP值將提高13%19%，而ODP值僅增加了0.012%。因此在中國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局2004年9月公告消耗臭氧層物質(zhì)（ODS）替代品推薦目錄（第一批）中R123榜上有名。作為R11的過(guò)渡性替代物，我們應(yīng)該主推R123，而不是R134a。7.2 R410A和R134a應(yīng)作為R22的主要替代物對(duì)于R22的替代物，R407C曾是歐洲的主推替代制冷劑，但后來(lái)發(fā)現(xiàn)采用該種替代方案的制冷設(shè)備，其設(shè)備制冷量與制冷效率均要比原來(lái)的R22機(jī)型低5%8%，再加上由于R407C的滑移溫度較大，一旦發(fā)生泄漏，系統(tǒng)中工質(zhì)的組成比例會(huì)發(fā)生變化，影響系統(tǒng)性能。與此相類似的R410

29、A，其滑移溫度只有0.04K，混合組分的比例也更簡(jiǎn)單，而且它在液相時(shí)熱導(dǎo)率高、粘度低，具有比R22還優(yōu)良的傳輸特性，非常適合制冷劑的遠(yuǎn)距離輸送?；诖?，歐洲逐漸改變?cè)瓉?lái)的看法，與美日達(dá)成一致看法，將R410A確定為R22在單元式空調(diào)機(jī)和多聯(lián)機(jī)組中的最佳替代物，并且開(kāi)始淘汰R407C。在中大型螺桿式冷水機(jī)組方面，中外情況則有點(diǎn)不同，中國(guó)是R134a最忠實(shí)的使用者，而歐美發(fā)達(dá)國(guó)家則對(duì)R407C表現(xiàn)出較大的興趣。究其原因，是由于歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的大型公共建筑建設(shè)時(shí)間較早，R22在早期的制冷設(shè)備中占據(jù)了統(tǒng)治地位，因此在對(duì)R22進(jìn)行替代時(shí)，更多考慮的是以最地的代價(jià)對(duì)原有設(shè)備或生產(chǎn)線進(jìn)行改造。而R407C的蒸

30、發(fā)冷凝壓力與R22最為接近，自然成為歐美等國(guó)在大型制冷設(shè)備中普遍采用R407C的一個(gè)主因。我國(guó)則不然，在20世紀(jì)90年代進(jìn)行大規(guī)模的城市建設(shè)時(shí)，為其配置的制冷設(shè)備已經(jīng)考慮了環(huán)保要求，尤其在進(jìn)入2000年以后，大部分冷水機(jī)組的采購(gòu)已經(jīng)將環(huán)保要求寫(xiě)進(jìn)了招標(biāo)文件中，R134a幾乎成為螺桿式冷水機(jī)組的不二之選。7.3 R32是R410A的有力競(jìng)爭(zhēng)者作為環(huán)保型制冷劑，R32的ODP=0、GWP=650，環(huán)保性能比R410A還優(yōu)秀，而且它沒(méi)有非共沸混合物的溫度滑移現(xiàn)象，在家用空調(diào)和多聯(lián)機(jī)組領(lǐng)域同樣可以作為R22的替代物。但是與R22相比，R32的排氣壓力和排氣溫度過(guò)高，需要對(duì)現(xiàn)有的空調(diào)機(jī)組及其生產(chǎn)線，進(jìn)行大規(guī)模的升級(jí)改造，導(dǎo)致在價(jià)格上沒(méi)有優(yōu)勢(shì)。R32目前已經(jīng)在日本及歐洲使用，未來(lái)將會(huì)有很廣闊的發(fā)展前景。8 總結(jié)（1）關(guān)注臭氧層消耗的蒙特利爾議定書(shū)對(duì)CFCs和HCFCs進(jìn)行了強(qiáng)制淘汰要求。（2）關(guān)注溫室效應(yīng)的京都議定書(shū)和聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約，對(duì)6種氣體提出了減排要求。（3）我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)制冷劑環(huán)保性的判斷標(biāo)準(zhǔn)只關(guān)注GWP、ODP、年泄漏量、單位制冷劑充注量和設(shè)備壽命，而沒(méi)有考慮機(jī)組運(yùn)行間接帶來(lái)的溫室效應(yīng)。相對(duì)來(lái)說(shuō)，國(guó)際上對(duì)環(huán)保制冷劑的評(píng)價(jià)方法更為科學(xué)。（4）無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外對(duì)環(huán)保制冷劑的評(píng)價(jià)方法，均忽