制冷劑未來(lái) 任重而道遠(yuǎn)
全球氣候變暖，為保護(hù)臭氧層，我國(guó)于1991年加入《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》倫敦修正案，于2003年加入《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》哥本哈根修正案。按《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》哥本哈根修正案要求我國(guó)HCFCs類物質(zhì)需2040年停止使用。國(guó)家相關(guān)部門制定出了詳細(xì)的實(shí)施計(jì)劃，2013年將R22等HCFC的消費(fèi)和生產(chǎn)水平凍結(jié)，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(shì)，那未來(lái)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(jīng)是世界上使用最廣泛的碳氟化合物制冷劑，直至目前為止，沒(méi)有哪一種單一工質(zhì)可以直接替代R22。目前全球行業(yè)大佬們推薦了一些取代R22的候補(bǔ)產(chǎn)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?yàn)檫x擇任何一種制冷劑機(jī)都會(huì)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的整體運(yùn)行情況、可靠性、成本和市場(chǎng)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(yīng)是無(wú)毒的、不可燃的，及在系統(tǒng)內(nèi)完全的穩(wěn)定。它應(yīng)是環(huán)保的，ODP值為零，低GWP值，容易偵測(cè)及處理的，不需極端的壓力，無(wú)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(méi)有完全符合的，接下來(lái)我們將簡(jiǎn)要探討推薦產(chǎn)品的性能特點(diǎn)。
R134a的容量比R22小，壓力比R22低。由于這些特點(diǎn)，使用相同能力的R134a的空調(diào)與其他相同體積的空調(diào)相比，需要配置一臺(tái)更大的容積排氣量型的壓縮機(jī)，更大的蒸發(fā)器、冷凝器和制冷管道。最終所導(dǎo)致的是，建立制造和運(yùn)行一個(gè)和R22相同冷量的R134a系統(tǒng)，R134a系統(tǒng)會(huì)將比R22系統(tǒng)花費(fèi)更多，需要更高的成本。R407C的容量和壓力和R22比較接近。因此只要簡(jiǎn)單調(diào)整R22設(shè)計(jì)系統(tǒng)就能使原系統(tǒng)也適用于R407C系統(tǒng)。不過(guò)，系統(tǒng)能效比會(huì)較原系統(tǒng)降低約5%。這是由于相對(duì)于其他制冷劑，R407C會(huì)有高達(dá)6度的溫度漂移。因此R407C系統(tǒng)在同等標(biāo)準(zhǔn)冷凝器和蒸發(fā)器情況下均會(huì)減少熱傳遞，影響系統(tǒng)能效比。
R410A的容量和壓力高于R22，運(yùn)行壓力高出50%-60%。高氣體密度雖可以用更小的容積型排氣量的壓縮機(jī)，還可以用更小直徑的管路和閥門，但高壓力使系統(tǒng)的零部件有更高的要求。容積大的系統(tǒng)更不合用。
HFC制冷劑雖然ODP值為零，可是有兩個(gè)條件制約了它的前景，一是容量小，二是混合工質(zhì)有溫度漂移或壓力高等弊端，且普遍GWP值還是相當(dāng)高。如R134a的ODP值為零，GWP值為1430，R410A的ODP值為零，GWP值為2000。
雖然國(guó)際上對(duì)GWP并沒(méi)有約束性的法律文件。但全球溫室效應(yīng)明顯，全球關(guān)注二氧化碳的排放，從《京都議定書》規(guī)定發(fā)達(dá)國(guó)家的減排指標(biāo)外，再到2014年北京APEC會(huì)議上中美氣候變化聯(lián)合聲明：“加強(qiáng)關(guān)于氫氟碳化物的合作：……兩國(guó)將在開(kāi)始削減具有高全球增溫潛勢(shì)的氫氟碳化物方面加強(qiáng)雙邊合作，”更具體的數(shù)據(jù)是“美國(guó)計(jì)劃于2025年實(shí)現(xiàn)在2005年基礎(chǔ)上減排26%-28%的全經(jīng)濟(jì)范圍減排目標(biāo)并將努力減排28%。中國(guó)計(jì)劃2030年左右二氧化碳排放達(dá)到峰值且將努力早日達(dá)峰。”
故HFC系列制冷劑注定是臨時(shí)替代品，選擇合適的低GWP值制冷劑任重而道遠(yuǎn)。